メニュー
無料で
登録
家  /  いぼ/太陽系ソーラーとは何ですか。 太陽系の探査。 太陽系の新しい惑星

太陽系ソーラーとは何ですか。 太陽系の探査。 太陽系の新しい惑星

もちろん、私たちに最も近い星は太陽です。 宇宙のパラメータによると、地球から地球までの距離は非常に小さいです。太陽から地球まで、太陽光はわずか8分しか移動しません。

以前考えられていたように、太陽は普通の黄色い矮星ではありません。 これは太陽系の中心体であり、その周りを惑星が回転し、多数の重元素が含まれています。 これは、いくつかの超新星爆発の後に形成された星であり、その周りに惑星系が形成されました。 理想的な条件に近い場所のために、生命は第三の惑星地球で起こりました。 太陽はすでに50億年前のものです。 しかし、なぜそれが輝くのか見てみましょう。 太陽の構造とその特徴は何ですか？ 将来彼を待っているのは何ですか？ 地球とその住民への影響はどれほど重要ですか？ 太陽は、私たちを含め、太陽系の9つの惑星すべてがその周りを回る星です。 1 a.u. （天文単位）=1億5000万km-同じことが地球から太陽までの平均距離です。 太陽系には、9つの大きな惑星、約100の衛星、多くの彗星、数万の小惑星（小惑星）、流星物質、惑星間ガスと塵が含まれています。 このすべての中心にあるのは私たちの太陽です。

太陽は何百万年もの間輝いていました。これは、藍藻の残骸から得られた現代の生物学的研究によって確認されています。 太陽の表面の温度を少なくとも10％変えると、地球上ではすべての生命が死んでしまいます。 したがって、私たちの星が地球上の人類や他の生き物の繁栄に必要なエネルギーを均等に放射するのは良いことです。 世界の人々の宗教や神話では、太陽が常に主要な場所を占めてきました。 古代のほとんどすべての人々、太陽は最も重要な神でした：ヘリオス-古代ギリシャ人の間で、ラー-古代エジプト人の太陽の神、そしてヤリーロはスラブ人の間で。 太陽は暖かさ、収穫をもたらしました、それなしでは地球上に生命が存在しないので、誰もがそれを崇拝しました。 太陽の大きさが印象的です。 たとえば、太陽の質量は地球の質量の330,000倍であり、その半径は109倍です。 しかし、私たちの恒星体の密度は小さく、水の密度の1.4倍です。 ガリレオ・ガリレイ自身が表面の斑点の動きに気づき、太陽が静止せずに回転していることを証明しました。

太陽の対流層

放射性ゾーンは太陽の内径の約2/3で、半径は約14万kmです。 中心から離れると、衝突の影響で光子はエネルギーを失います。 この現象を対流現象といいます。 これは、沸騰しているやかんで行われるプロセスに似ています。発熱体からのエネルギーは、伝導によって除去される量よりもはるかに大きくなります。 火の近くにあるお湯は上がり、冷たい水は沈みます。 このプロセスはコンベンションと呼ばれます。 対流の意味は、より密度の高いガスが表面全体に分布し、冷却されて再び中心に向かうことです。 太陽の対流層での混合プロセスは継続的です。 望遠鏡で太陽の表面を見ると、その粒状構造、つまり粒状化がわかります。 顆粒でできている感じ！ これは、光球の下で発生する対流によるものです。

太陽の光球

薄い層（400 km）-太陽の光球は、対流層の真後ろに位置し、地球から見える「実際の太陽表面」を表しています。 光球上の顆粒は、1885年にフランス人ヤンセンによって初めて撮影されました。 平均的な顆粒のサイズは1000kmで、速度は1 km /秒で、約15分間存在します。 赤道部では光球の暗い層が観察され、その後シフトします。 最強の磁場はそのようなスポットの特徴です。 また、周囲の光球に比べて温度が低いため、暗い色が得られます。

太陽の彩層

太陽の彩層（色のついた球）-密な層（10,000 km） 太陽大気、光球のすぐ後ろにあります。 彩層は光球に近いため、彩層を観察するのはかなり問題があります。 月が光球を閉じるときに最もよく見られます。 日食中。

ソーラープロミネンスは、光る長いフィラメントに似た水素の大量放出です。 隆起は遠くまで上昇し、太陽の直径（1.4 mln km）に達し、約300 km /秒の速度で移動し、同時に温度は10,000度に達します。

太陽コロナは、彩層の上から発生する、太陽の大気の外層と拡張層です。 太陽コロナの長さは非常に長く、いくつかの太陽の直径に達します。 正確にどこで終わるのかという質問に対して、科学者はまだ明確な答えを受け取っていません。

太陽コロナの組成は、希薄化された高度にイオン化されたプラズマです。 重イオン、ヘリウムの原子核を持つ電子、陽子が含まれています。 コロナの温度は、太陽の表面に対して100万から200万度Kに達します。

太陽風は、太陽大気の外殻からの物質（プラズマ）の継続的な流出です。 陽子、原子核、電子で構成されています。 太陽風の速度は、太陽で行われているプロセスに応じて、300km/秒から1500km/秒まで変化する可能性があります。 太陽風は太陽系全体に広がり、地球の磁場と相互作用してさまざまな現象を引き起こしますが、その1つがオーロラです。

太陽の特徴

太陽の質量：2∙1030kg（332,946地球質量）
直径：1,392,000 km
半径：696,000 km
平均密度：1,400 kg / m3
赤道傾斜角：7.25°（黄道面に対して）
表面温度：5,780 K
太陽の中心の温度：1500万度
スペクトルクラス：G2 V
地球からの平均距離：1億5000万km
年齢：50億歳
ローテーション期間：25。380日
光度：3.86∙1026W
見かけの等級：26.75m

最近、私はますます同じ夢を持っています。 すでに目覚めたように、私は窓を開けます-そして私は自由に飛び出します。 私は上がる 宇宙空間軽いネグリジェで、私は手で隕石を捕まえ、惑星を通り過ぎて泳ぎます。 私はひどい憧れで目を覚ます-ああ、もし私ができれば、私は隅々まで探検するだろう 私たちの太陽系、そしておそらくさらに進んでください。

惑星系と太陽系とは何ですか

惑星系結合するシステムと呼ばれる 互いに引き付け合うさまざまな宇宙オブジェクトそして共同で 宇宙を移動し、現像 時間内に。

そのようなシステムの例：

  • アンドロメダ座ウプシロンシステム。
  • システム23てんびん座。
  • 太陽系。

私たちの 太陽系は惑星系の特殊なケースであり、その中心は太陽です。

惑星系のルールは何ですか？

太陽系と他のすべての惑星系はどちらも、いくつかの一般的な法則に従います。


太陽系の外に生命はありますか

科学者の夢は発見することです 私たちの惑星の外での生活。 太陽系でも、私たちはまだ一人です。 長い時間火星は居住性の潜在的な候補でしたが、残念ながら、うまくいきませんでした。


今、人々は少なくとも見つけようとしています 木星の衛星にある小さな細菌。それらは氷で覆われており、その下に海が隠れている可能性があります。 もちろん、そのような状況では、 話があります人間のような知的な存在について。 しかし、地球の外で見つかった小さな微生物でさえ、私たちに希望を与えるでしょう 太陽系の外に生命があります。


結局のところ、私たちはそこに飛ぶことはできません。 何百万年も宇宙全体を探索するには十分ではありません。どこか近くの生き物を探すか、より発達した文明自体が私たちに会うために飛ぶことを期待することは残っています。


役に立つ9あまりない

コメント0

おそらく、宇宙の歴史の中で、神秘的な宇宙ほど人を惹きつけたものはありません。 人々は常にその秘密を知りたいと思ってきました。 誰もが地球が別の8つまたは7つの惑星と一緒に太陽惑星系の一部であることを知っています。 なぜそんなに不確かなのですか？ 私と一緒にそれを理解しましょう。


神秘的な「第9惑星」または太陽系にある惑星の数

長い間、太陽系には 冥王星を含む9つの有名な惑星。 しかし最近、すべてが変わりました。 研究者たちは太陽系の惑星をより注意深く研究し、次のような結論に達しました。 冥王星は惑星ではありません。 そして最近の2016年に、科学者たちは太陽系にまだ9つの惑星があることを90％確認する仮説を提唱しましたが、これはもはや忘れられていないプルートですが、 新しい「第九惑星」。

惑星を発見した科学者たちはそれをふとっちょと呼んでいます。 なんで？ 彼女はもしかしたら 地球の10倍！ 寒くて太陽の周りを通過するのは1万年から1万2千年後です。 これらのタイムスケールを想像してみてください！

隣人についての詳細

神秘的な「第九惑星」の研究はまだ続いていますが、人類はすでにその存在を確実に知っています 7つの隣接する惑星私たちの地球。 それらについてもっと学ぶのは興味深いことです。

  • 水星。夜はここの気温がマイナス170度に達し、日中はプラス400度まで上がることがあります。
  • 金星。 太陽系で最も明るい惑星。 それは太陽を打ち負かす雲に覆われています。 ここでは火山が絶えず噴火し、落雷があります。
  • 火星または赤い惑星。驚くべきことに、多くの地球の微生物はもともと火星で発生しました。 そして何年も前、火星は水資源が豊富でした。
  • 木星。 最大の惑星。 ここは非常に風が強く、強力な落雷があり、赤道では300年以上にわたって落ち着きのない嵐が続いています。
  • 土星。環状の惑星。 リングは、衛星の1つの断片です。
  • 天王星。その側に横たわっている惑星。 27個の衛星があります。
  • ネプチューン。太陽から最も遠い惑星。 風速-1時間あたり1500km以上。

太陽と呼ばれる星

太陽は約50億年前に現れました。 それは燃える星です、それはコロを燃やします 7,000億トンの水素一秒ごと。 表面温度約 5500度。想像するのは難しいですよね。 太陽はまだ生きなければならないと信じられています 50億年。したがって、すでに10億年後、太陽がさらに大きくなり、地球をより強く加熱するため、地球上での生活が困難になる可能性があります。 しかし、悲観論者にならないようにしましょう。


太陽は私たちに命を与えてくれた小さな星です。 彼女は、底なしの暗い空間の広がりの中で私たちの絶え間ないガイドです。

役に立った1あまり良くない

コメント0

太古の昔から、私たちの種の最も好奇心旺盛なメンバーは空を見てきました。 無限の距離を調べる価値があり、地球の問題はすでに宇宙塵のように見えます。 子供の頃、父と私は北斗七星に夜に何度も餌を与え、プトレマイオス王の妻であるベロニカの髪をとかしました。

架空の旅にご招待します。 いいえ、いいえ、私たちは別の機会にクマに餌をやるでしょう、今日私たちは私たちの故郷の惑星の姉妹を訪問します。


太陽系の紹介

まずお話しします 簡単な歴史 目立たない（その惑星の1つが現在この答えを書いていることを除いて） 太陽系.

ビッグバンから数年後の90億、またはキリストの誕生前の40億5000万でした（あなたが望むように）。 起こっていることのおおよそのアドレスは銀河です 天の川、オリオン座の腕であるおとめ座超銀河団にあります。 真ん中の執拗な重力に駆り立てられて 巨大な分子雲物質の蓄積が現れ、45億年後には1つの小さな惑星の住民が 太陽。 中心に落ちない物質は、周りを回る原始太陽を形成します ディスク命を与える 惑星、衛星、その他の太陽系の住民.


現在、太陽系は私たちがすでに知っている形をとっています。 質問に答えましょう： 「太陽系とは？」 中央に黄色い矮星がある惑星系です。

ソーラーファミリーの主なメンバー

私たちの太陽系にはさまざまな住民が住んでいます。 地元の独裁者を忘れた場合は、残りの住民を厳密な重力制御下に置きます（ 太陽はシステムの質量の99.86パーセントを占めています）、家族の主なメンバーは呼び出すことができます 惑星。 しかし、理由は不明ですが、惑星は常にうまくいくとは限りません。1つは太陽によって加熱され、もう1つは星からかなり離れているという2つの会社に分かれています。


地球型惑星（太陽のそばのもの）：

  • 水星;
  • 金星;
  • 地球;
  • 火星。

巨大惑星：

  • 木星;
  • 土星;
  • 天王星;
  • ネプチューン。

そうそう、遠くのどこかで冥王星がまだ悲しい。 プルート、私たちはあなたと一緒です！

役に立った1あまり良くない

コメント0

星空を眺めながら、宇宙の美しさと壮大さにいつも魅了され、静かな夜に座って澄んだ空を眺めながら、人間の想像を絶する星や銀河までの距離を想像してみました。 数え切れないほどの数の星を長い間賞賛することができます。それぞれの星は、星や惑星、あるいは別々の銀河のいずれかです。 そして、私たちのシステムは、この多数の中で本当にユニークなものの1つです。 24時間体制の天文学者は、私たちと同様のシステムや惑星を探しています。 その間に、私は太陽系が何であるか、そしてその境界がどこにあるかを説明します。


太陽系とは

宇宙空間の場所 太陽、または他の星や惑星、および小惑星、彗星、隕石などの他の多くのオブジェクトは、 システム。 それらのすべては巨大なおかげで彼らの軌道を移動します 太陽の重力。 ここにいくつかのデータがあります。

  • 太陽 -主なエネルギー源であるその強力な重力は、惑星の軌道をその場所に保ちます。 太陽のエネルギー影響する 気候と機会 生命の誕生.
  • 部 太陽系惑星には、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星が含まれます。
  • システムの総質量の99.86％が 太陽.
  • 惑星の総質量の99％は巨人によって占められています（ 木星、土星、天王星、海王星）、主にガス、ヘリウム、水素、メタン、アンモニアで構成されています。

太陽系はどこで終わりますか

科学者はまだそれがどこで終わるかについての正確な定義を持っています 太陽系これにはいくつかの定義があるからです。

多くの場合、太陽系の端は、距離で、領域と呼ばれます 150天文単位（1天文単位-太陽と地球の間の距離、平均1億5000万km）太陽粒子は星間ガスと衝突します。 このエリアは ヘリオポーズ.

太陽の重力が銀河系よりも弱くなる領域 , と呼ばれる ヒル球、千倍も離れています。

調査 ボイジャー1号ヘリオポーズを克服し、太陽系の境界を離れることができた最初で唯一の人になりました。 多くの 遠い人間の手によって作られた物体によって地面から。


役に立つ0あまりない

コメント0

映画であれ、本であれ、それ以外であれ、私がサイエンスフィクションの熱心なファンであるという事実を隠しません。 もちろん、 現代世界宇宙については多くのフィクションや推測があります。なぜなら、その無限の広がりと謎は、現代人には多くの点で理解できないからです。 しかし、それは確かに言うことができます 人類は地球上の生命の形態の1つです、にあります 太陽系そして、主要な著名人である太陽を中心に展開します。 宇宙全体のそのようなシステム 兆、しかし、宇宙空間の目に見える部分の研究が始まるのは私たちと一緒です。


太陽系には何が含まれていますか

太陽系- 足りる 普遍的な基準による小さなクラスターしかし、ここには非常に大きな天体があります。 それらの最初のもの- 太陽、真実、 時間が経つにつれて、それははるかに大きくなりますなぜなら、照明器具の進化は現在中間段階にあるからです。 近く 50億数年前、私たちのシステムの代わりに巨大なものがありました 分子雲、その崩壊のために、太陽が現れただけでなく、 さまざまな物質の原始惑星系円盤、後に惑星、小惑星、その他すべてを形成しました。


8つの惑星すべてがいくつかのカテゴリーに分けられます- 地上グループ、ガス巨人。最初は火星で終わり、地球、金星、水星が含まれます。 2つ目は木星で始まり、土星、天王星、海王星が続きます。 おそらく9番目の惑星があり、この確率の科学者の推定値は90％に等しいですが、そうであれば、それはシステムの非常に郊外に位置しています。


既知の居住可能な太陽系外惑星

誰もがそれを信じたい 陸生生物だけではありません。 多くの科学者の力は地球外文明の探索に集中しているので、今日彼らはなんとか発見することができました いくつかの惑星地球のような条件で、すなわち：

  1. ケプラー-438b。
  2. プロキシマケンタウリb。
  3. ケプラー-296e。
  4. KOI-3010.01。
  5. グリーゼ667Cc。

それらのすべては彼らの著名人から非常に離れたところに位置しているので、彼らに生命が存在する可能性はかなり高いです 高い。 さまざまなサイズの太陽系外惑星や星は、宇宙の印象的な構成要素であるため、生命がない可能性はほとんどありません。

役に立つ0あまりない

コメント0

残念ながら、私の学校にはそのような科目はありませんでした 天文学。 子供の頃はインターネットがなかったので、図書館で自分が興味を持っているものすべてを探す必要がありました。 私は、よく読まれ、全知の人である祖父から多くの天文学を学びました。 行ったら覚えてる プラネタリウム、彼らは私たちのデバイスをデモンストレーションしました と太陽系.


太陽系の宇宙体

一般的な定義

太陽系、 彼女はいる 惑星-システム 中央体 - 太陽に星を付ける、 と同様 それを中心に回転するオブジェクト。 私たちのシステムが形成されました 45億8000万。 数年前。 私たちのシステムの体の総質量の印象的な部分は中央の星にあり、残りは遠くの惑星に分布しています。 すべての惑星は比較的 円軌道内にあります フラットディスクと呼ばれる 黄道面.


私たちの太陽系の構造

太陽系の構造

私たちのシステムには 太陽と8つの大きな宇宙体-惑星。 私たちの家を超えて-惑星 地球、さらに7つの惑星が太陽の球の周りで革命を起こします：

  • 水星-その構造の特徴によると 月に似ています;
  • 金星-最も異なる 濃密な雰囲気、時々呼ばれる 「地球の姉妹」、組成とサイズが類似しているため。
  • 火星-私たちの最も近い "近所の人", 地球よりも小さい 53％;
  • 木星 - 最大の体私たちのシステムでは、 ガス状構造;
  • 土星 - ガスジャイアント、そのことで知られています リング小さな粒子で構成されています 氷と ほこり;
  • 天王星-その興味深い機能は、周りの回転です 太陽 "側面上"、軌道傾斜角が強いため。
  • ネプチューン-4倍大きい 地球そして、で発見された最初の惑星 数学的計算;

最後の2つはでのみ区別できます 望遠鏡、残りは晴れた夜に見ることができます 肉眼.


土星は太陽から6番目の惑星です

惑星私たちのネイティブ 太陽系一般的に2つのグループに分けられます：

  • 内惑星または地球型惑星-火星、金星、地球、水星。 彼らは高いが特徴です 密度とプレゼンス 硬い表面;
  • 外側、またはガスの巨人-海王星、天王星、土星、木星。 サイズに関しては、 数を上回っている私たちのネイティブ 地球.

私たちの家は地球です

システムの興味深い部分は 彗星、に沿って宇宙空間を耕す膨大な数で 異なる軌道。 安全なものもあります-それらの軌道は通過します 地球からの印象的な距離、他の人が世界中の科学者の間で懸念を引き起こしている間。 だから、例えば、死のバージョンの1つ 恐竜カウント 彗星の衝突私たちの惑星と。

役に立つ0あまりない

コメント0

で キャンペーン私はかなり頻繁にしなければなりませんでした 夜を過ごす オープンの下で 空。 散らばった夜の「ベール」を見た 出演者、小さく崩れているように ダイヤモンド。 これらの思い出に触発されて、私はあなたに少しお話ししたいと思います 太陽系.


太陽系の境界

まで 質問を開く、しかしメイン 要因これらを定義する 国境: 太陽重力と太陽風。 太陽風の外側の境界は ヘリオポーズ、その背後に 風と星間物質 混ぜて溶かすお互いに。 それはに位置しています 400 一度さらに遠く 冥王星。 国境が入っているという意見があります 1000回さらに優勢から 重力場 太陽銀河の上。


太陽系の境界

9惑星

で 2016 年、珍しいことが起こりました- K.バティギンとM.ブラウン新しいを見つけました 9番目の惑星太陽系、本物 機会彼女 存在の 90% それで彼らは彼女に電話しました 「プラネット9」。 おそらく、彼女はの距離にあります 900億キロ。 太陽から。 星 10回私たちよりも 地球、 ひっくり返す太陽の周りは 1万から2万年。現在、その存在は科学者によって活発に研究されています。


プラネット9と地球の寸法

スウェーデンのソーラーシステム

彼女はたまたま 地球上で最大の太陽系モデル, 規模どれの 1:20百万 ( , ）。 このインストールは "生きている"そしてその中であなたはすることができます 置くなにか 新着。 と呼ばれる巨大な球形の構造 エリクソングローブ、は "太陽". 地球グループにある惑星 ストックホルム、 残り- 下、 平行 バルト海。 これらの天体に加えて、モデルには次のものがあります。


太陽系はいつ死ぬのでしょうか？

によると 理論、からなるシステム 3体以上、 できる 動きと 廃棄彼女の外のそれらの1つ。 また、 重力、体は「に陥る可能性があります 交通事故»合格した場合 近くお互いに、そして システムは縮小します前 1巨大 物体。 現在まで、このタスク 解決されていません、しかしによって 分析システムが最も可能性が高いと計算されました 安定、について話す場合 排出それからの惑星。 でも 持続可能性なし比較的 惑星の衝突。 私はあなたが欲しいです お願いします、 起こり得る 以前ではないを通してより 45.7億年 :)


宇宙（宇宙）-これは私たちの周りの全世界であり、時間と空間が無限であり、永遠に動く物質がとる形で無限に多様です。 宇宙の無限の可能性は、遠くの世界を表す何十億もの異なるサイズの明るいちらつき点が空にある晴れた夜に部分的に想像することができます。 宇宙の最も遠い部分からの速度300,000km/ sの光線は、約100億年で地球に到達します。

科学者によると、宇宙は「 ビッグ・バン»170億年前。

それは、星、惑星、宇宙塵、その他の宇宙体のクラスターで構成されています。 これらの物体はシステムを形成します：衛星を備えた惑星（例えば、太陽系）、銀河、メタ銀河（銀河団）。

銀河（後期ギリシア ガラクティコス- ミルキー、ミルキー、ギリシャ語から ガラ- ミルク）は、多くの星、星団と関連、ガスと塵の星雲、および星間空間に散在する個々の原子と粒子で構成される広範な星系です。

宇宙にはさまざまな大きさや形の銀河がたくさんあります。

地球から見えるすべての星は天の川銀河の一部です。 ほとんどの星が晴れた夜に天の川の形で見えるという事実からその名前が付けられました-白っぽいぼやけたバンド。

合計で、天の川銀河には約1,000億個の星が含まれています。

私たちの銀河は常に回転しています。 宇宙での速度は時速150万キロです。 私たちの銀河を北極から見ると、回転は時計回りに起こります。 太陽とそれに最も近い星は、2億年で銀河中心の周りを完全に回転します。 この期間は考慮されます 銀河年。

天の川銀河とサイズと形が似ているのは、アンドロメダ銀河、つまり私たちの銀河から約200万光年の距離にあるアンドロメダ銀河です。 光年-1年間に光が移動した距離。約1013kmに相当します（光の速度は300,000 km / sです）。

明確にするために、星、惑星、その他の天体の動きと位置の研究では、天球の概念を使用しています。

米。 1.天球のメインライン

天球は任意の大きな半径の仮想球であり、その中心にオブザーバーがあります。 星、太陽、月、惑星が天球に投影されます。

天球で最も重要な線は、鉛直線、天頂、天底、天の赤道、黄道、天の子午線などです（図1）。

下げ振り-天球の中心を通り、観測点での下げ振りの方向と一致する直線。 地球の表面にいる観測者の場合、鉛直線は地球の中心と観測点を通ります。

下げ振りは、2点で天球の表面と交差します- 天頂、オブザーバーの頭上、そして nadire-正反対の点。

平面が鉛直線に垂直な天球の大円は、 数学的地平線。天球の表面を2つに分割します。天頂に頂点がある観測者に見えるものと、天底に頂点がある見えないものです。

天球が回転する直径は 世界の軸。それは2点で天球の表面と交差します- 世界の北極と 世界の南極。北極は、球を外側から見ると、天球の回転が時計回りに発生する北極です。

平面が世界の軸に垂直である天球の大円は、と呼ばれます 天の赤道。天球の表面を2つの半球に分割します。 北、北の天の極にピークがあり、 南、南天の極にピークがあります。

平面が鉛直線と世界の軸を通過する天球の大円は、天球の子午線です。 それは天球の表面を2つの半球に分割します- 東部と 西部。

天の子午線の平面と数学的地平線の平面の交線- 正午の行。

黄道（ギリシャ語から。 ekieipsis- Eclipse）-天球の大きな円であり、それに沿って太陽の見かけの年間移動、またはむしろその中心が発生します。

黄道面は天の赤道面に対して23°26"21"の角度で傾斜しています。

空の星の位置を覚えやすくするために、古代の人々は、最も明るい星を組み合わせて 星座。

現在、神話上の人物（ヘラクレス、ペガサスなど）、星座（おうし座、うお座、かに座など）、天体（てんびん座、ライラなど）の名前が付けられた88の星座が知られています（図2）。

米。 2.夏秋星座

銀河の起源。 太陽系とその個々の惑星は、未解決の自然の謎のままです。 いくつかの仮説があります。 現在、私たちの銀河は水素からなるガス雲から形成されていると考えられています。 銀河の進化の初期段階では、最初の星は星間ガスダスト媒体から形成され、46億年前には太陽系でした。

太陽系の構成

中心体として太陽の周りを移動する天体のセットが形成されます 太陽系。天の川銀河のほぼ郊外にあります。 太陽系は銀河中心の周りの回転に関与しています。 その移動速度は約220km/sです。 この動きは、はくちょう座の方向に起こります。

太陽系の構成は、図1に示す簡略図の形で表すことができます。 3.3。

太陽系の物質の質量の99.9％以上が太陽に降り注いでおり、他のすべての元素にはわずか0.1％しか降りていません。

I.カントの仮説（1775）-P.ラプラス（1796）

D.ジーンズの仮説（20世紀初頭）

学者O.P.シュミットの仮説（20世紀の40年代）

カレミックV.G.フェセンコフの仮説（20世紀の30年代）

惑星は（熱い星雲の形で）ガスダスト物質から形成されました。 冷却には、圧縮とある軸の回転速度の増加が伴います。 星雲の赤道にリングが現れました。 リングの物質は真っ赤な体に集まり、徐々に冷やされていきました。

大きな星がかつて太陽を通り過ぎ、重力が太陽から熱い物質（隆起）の噴流を引き出しました。 凝縮が形成され、そこから後で-惑星

太陽の周りを回るガスダスト雲は、粒子の衝突とその動きの結果として、固体の形をとっていたはずです。 粒子は合体してクラスターになりました。 塊による小さな粒子の引力は、周囲の物質の成長に貢献したはずです。 塊の軌道はほぼ円形になり、ほぼ同じ平面にあるはずです。 凝縮は惑星の胚であり、それらの軌道間のギャップからほとんどすべての物質を吸収しました。

太陽自体は回転する雲から生じ、惑星はこの雲の二次凝縮から生じました。 さらに、太陽は大幅に減少し、現在の状態に冷却されました。

米。 3.太陽系の構成

太陽

太陽星、巨大なホットボールです。 その直径は地球の直径の109倍であり、その質量は地球の33万倍の質量ですが、平均密度は低く、水の密度のわずか1.4倍です。 太陽は私たちの銀河の中心から約26,000光年の距離にあり、その周りを回転し、約2億2500万年から2億5000万年で1回転します。 太陽の軌道速度は217km/ sであるため、1400地球年で1光年移動します。

米。 4.太陽の化学組成

太陽への圧力は地球の表面より2000億倍高いです。 太陽物質の密度と圧力は急速に深さを増します。 圧力の上昇は、上にあるすべての層の重量によって説明されます。 太陽の表面の温度は6000K、内部の温度は13,500,000Kです。太陽のような星の特徴的な寿命は100億年です。

表1.太陽に関する一般情報

太陽の化学組成は他のほとんどの星とほぼ同じです。約75％が水素、25％がヘリウム、1％未満が他のすべての化学元素（炭素、酸素、窒素など）です（図。4）。

半径約150,000kmの太陽の中心部は太陽と呼ばれます 芯。これは核反応ゾーンです。 ここでの物質の密度は水の密度の約150倍です。 温度が1,000万Kを超えています（ケルビンスケールで、摂氏1°C \ u003d K-273.1）（図5）。

コアの上、その中心から太陽の半径の約0.2-0.7の距離で、 放射エネルギー伝達ゾーン。ここでのエネルギー移動は、粒子の個々の層による光子の吸収と放出によって実行されます（図5を参照）。

米。 5.太陽の構造

光子（ギリシャ語から。 phos- 光）、光速で動くことによってのみ存在することができる素粒子。

太陽の表面に近づくと、プラズマの渦混合が起こり、表面へのエネルギー伝達が起こります。

主に物質自体の動きによって。 このタイプのエネルギー伝達はと呼ばれます 対流そしてそれが発生する太陽の層、- 対流層。この層の厚さは約20万kmです。

対流層の上には、絶えず変動している太陽大気があります。 ここでは、長さが数千キロメートルの垂直波と水平波の両方が伝播します。 振動は約5分の周期で発生します。

太陽の大気の内層はと呼ばれています 光球。それは軽い泡で構成されています。 これは 顆粒。それらの寸法は小さく、1000〜2000 kmであり、それらの間の距離は300〜600kmです。 太陽には約100万個の顆粒が同時に観測され、それぞれが数分間存在します。 顆粒は暗い空間に囲まれています。 物質が顆粒内で上昇すると、その周囲で落下します。 顆粒は、松明、黒点、隆起などの大規模な形成を観察できる一般的な背景を作成します。

黒点-太陽の暗い領域。周囲の空間に比べて温度が低くなっています。

ソーラートーチ黒点を取り巻く明るいフィールドと呼ばれます。

プロミネンス（緯度から。 protubero-私は膨らみます）-比較的冷たい（周囲温度と比較して）物質の密な凝縮が上昇し、磁場によって太陽の表面上に保持されます。 太陽の磁場の起源は、太陽のさまざまな層がさまざまな速度で回転するという事実によって引き起こされる可能性があります。内側の部分はより速く回転します。 コアは特に速く回転します。

太陽活動の例は、プロミネンス、黒点、フレアだけではありません。 それはまた含まれています 磁気嵐と呼び出す爆発 点滅します。

光球の上には 彩層太陽の外殻です。 太陽大気のこの部分の名前の由来は、その赤みがかった色に関連しています。 彩層の厚さは1万から15000kmで、物質の密度は光球の数十万分の1です。 彩層の温度は急速に上昇しており、上層では数万度に達しています。 彩層の端で観察されます 針状体、圧縮された発光ガスの細長い柱です。 これらのジェットの温度は、光球の温度よりも高くなっています。 針状体は、最初に彩層下部から5000〜10000 km上昇し、次に後退し、そこで消えます。 これはすべて、約20,000 m/sの速度で発生します。 Spikulaは5-10分生きます。 同時に太陽に存在する針状体の数は約100万個です（図6）。

米。 6.太陽の外層の構造

彩層は周囲を取り囲んでいます 太陽コロナ太陽の大気の外層です。

太陽から放射されるエネルギーの総量は3.86です。 1026 Wであり、このエネルギーの20億分の1だけが地球によって受け取られます。

日射には 小体と 電磁放射。体の基本的な放射線-これは陽子と中性子からなるプラズマ流です。言い換えれば- 日当たりの良い風、これは地球近傍天体に到達し、地球の磁気圏全体を流れます。 電磁放射太陽の放射エネルギーです。 それは直接および散乱放射の形で地球の表面に到達し、私たちの惑星に熱レジームを提供します。

19世紀の半ば。 スイスの天文学者 ルドルフ・ウォルフ（1816-1893）（図7）は、世界中でウルフ黒点相対数として知られている太陽活動の定量的指標を計算しました。 前世紀半ばまでに蓄積された黒点の観測に関するデータを処理した後、ウルフは太陽活動の平均1年周期を確立することができました。 実際、最大または最小のウルフ数の年の間の時間間隔は、7年から17年の範囲です。 11年周期と同時に、太陽活動の世俗的な、より正確には80-90年周期が起こります。 互いに一貫性を欠いて重ね合わされて、それらは地球の地理的エンベロープで起こっているプロセスに顕著な変化をもたらします。

A. L. Chizhevsky（1897-1964）（図8）は、1936年に、地球上の多くの地上現象と太陽活動との密接な関係を指摘しました。彼は、地球上の物理的および化学的プロセスの大部分は宇宙の力の影響の結果であると書いています。 。 彼はまた、そのような科学の創設者の一人でした。 ヘリオバイオロジー（ギリシャ語から。 ヘリオス-太陽）、生物に対する太陽の影響を研究する 地理的エンベロープ地球。

太陽活動に応じて、このような物理的現象は地球上で発生します。たとえば、磁気嵐、オーロラの頻度、紫外線の量、雷雨の活動の強さ、気温、気圧、降水量、湖、川の水位、地下水、海の塩分と効率など

動植物の生活は、太陽の周期的な活動（太陽周期と植物の成長期、鳥や齧歯類などの繁殖と移動との間に相関関係があります）、および人間（病気）。

現在、太陽と地上のプロセスの関係は、人工地球衛星の助けを借りて研究され続けています。

地球型惑星

太陽に加えて、惑星は太陽系で区別されます（図9）。

サイズ、地理的表示、化学組成によって、惑星は2つのグループに分けられます。 地球型惑星と 巨大惑星。地球型惑星には、、が含まれます。 これらについては、このサブセクションで説明します。

米。 9.太陽系の惑星

地球太陽から3番目の惑星です。 別のセクションがそれに専念します。

まとめましょう。惑星の物質の密度は、太陽系内の惑星の位置、およびそのサイズを考慮に入れると、質量に依存します。 どのように
惑星が太陽に近いほど、物質の平均密度は高くなります。 たとえば、水星の場合、5.42 g / cm2、金星-5.25、地球-5.25、火星-3.97 g /cm3です。

地球型惑星（水星、金星、地球、火星）の一般的な特徴は、主に次のとおりです。1）比較的小さいサイズ。 2）表面の高温;および3）惑星物質の高密度。 これらの惑星は、その軸を中心に比較的ゆっくりと回転し、衛星をほとんどまたはまったく持っていません。 地球型惑星の構造では、4つの主要な殻が区別されます。1）高密度の核。 2）それを覆っているマントル。 3）樹皮; 4）軽いガス-水シェル（水銀を除く）。 これらの惑星の表面には、地殻変動の痕跡が見られます。

巨大惑星

それでは、太陽系にも含まれている巨大惑星について理解しましょう。 これは 、 。

木星型惑星には、次の一般的な特徴があります。1）サイズと質量が大きい。 2）軸を中心にすばやく回転します。 3）リング、多くの衛星があります。 4）大気は主に水素とヘリウムで構成されています。 5）中央に金属とケイ酸塩のホットコアがあります。

それらはまた次によって区別されます：1）低い表面温度; 2）惑星の物質の低密度。

太陽系は、中心の星である太陽と、その周りを回るすべての自然空間オブジェクトを含む惑星系です。 太陽系には次のものが含まれます。4つの小さな内側の惑星：地球型惑星とも呼ばれる水星、金星、地球、火星、4つの外側の惑星：木星、土星、天王星、ネプチューン、ガスの巨人とも呼ばれます（地球型惑星よりはるかに重い）。 火星と木星の間に位置し、地球型惑星と組成が似ている小惑星帯。 太陽風（太陽からのプラズマの流れ）は太陽圏と呼ばれます。 太陽系は天の川銀河の一部です。 太陽系とは何ですか

太陽系の構造太陽系の中心的な物体は太陽です。太陽は、スペクトルクラスG 2 Vの主系列星の黄色い星です。太陽は、その重力によって太陽系に属する惑星やその他の物体を保持しています。 ガスジャイアントという4つの最大の天体は、残りの質量の99％を占めています（木星と土星は約90％）。すべての惑星と他のほとんどの天体は、太陽の自転と同じ方向（北から見て反時計回り）に太陽の周りを回転します。太陽の極（例外-ハレーの惑星）

太陽系の構造水星は最も高い角速度を持っています-それはわずか88地球日で太陽の周りを完全に回転させることができます。 最も遠い惑星である海王星の公転周期は165地球年です。 ほとんどの惑星は、太陽の周りを回転するのと同じ方向に軸の周りを回転します（金星と天王星は例外です）。 太陽系の惑星のほとんどは、独自の従属システムを持っています。 多くは月に囲まれています（そのうちのいくつかは水星よりも大きい-金星と天王星）。

太陽太陽は黄色い星です。 その表面の温度は+6,000℃です。太陽は地球上のすべての生命の源です。 太陽からの光線は8分で地球に到達します。 太陽は、太陽系のすべてのメンバーを合わせたものよりも750倍以上重いです。

太陽は熱いガスの巨大な球です。 太陽の表面温度は約6000oです。 黒点は、表面の温度が低い領域です。

惑星惑星は、太陽または別の星を周回する固体の岩またはガスの球です。 肉眼で地球に最も近い5つの惑星を見ることができます。 地球は、水星、金星、火星、冥王星と同じように、固体の惑星です。 木星、土星、天王星、海王星は、太陽系の遠方を周回する巨大なガスの球です。

太陽と惑星のサイズの比較地球の直径の質量と比較した太陽と惑星の直径と質量太陽109333000水銀0.380.05金星0.950.81地球11火星0.530.11木星11.2318天王星9.595.2天王星4.114.5ネプチューン3.917.1

水星は太陽に最も近い惑星であるため、太陽は水星を照らし、地球の7倍の強さで水星を加熱します。 水星の日側はひどく暑く、永遠の地獄があります。 測定により、そこでの温度は+400度に上昇することが示されています。 しかし、夜側は常にあるべきです 固い霜、おそらく-200度まで上がります。 水星は砂漠の王国です。 半分は熱い石の砂漠で、残りの半分は氷の砂漠です。 水星の表面は月の表面と外観が似ています。 マーキュリーが太陽から十分に離れているとき、それは地平線上に低く立っているのを見ることができます。 暗い空では水星は決して見えません。 夕方の空や夜明け前に観測するのが一番です。

金星は太陽から2番目の惑星です。 それは他のどの惑星よりも地球に接近して通過します。 しかし、密集した曇りの雰囲気では、その表面を直接見ることはできません。 金星は非常に暑いです。 大気は太陽から来る熱を保持します。 金星の表面は火山で覆われています。 空で金星を見つけることは他のどの惑星よりも簡単です。 その濃い雲は太陽光を完全に反射し、惑星を明るくします。

金星：a）さまざまな段階で望遠鏡を通して地球から見たもの。 b）紫外線での宇宙船からの写真

地球地球は不規則な形の球です。 南極では上下でわずかに平らになっています。 同時に、地球は赤道に沿って凸状になっています。 海、海、湖が地球の表面の71％を覆っているため、地球は宇宙からは青く見えます。 月は地球の唯一の衛星です。

地球太陽系で生命を持っている唯一の惑星。 それは内惑星の中で最も密度が高いです。 地球の大部分は水で覆われています。 私たちの惑星は、毎秒30 kmの速度で、その軌道上で太陽の周りを飛んでいます。

火星は太陽から4番目の惑星で、地球に似ていますが、小さくて寒いです。 火星には深い峡谷、巨大な火山、そして広大な砂漠があります。 火星とも呼ばれる赤い惑星の周りには、フォボスとデイモスという2つの小さな衛星が飛んでいます。 月以外で、の助けを借りてすでに到達できる唯一の宇宙の世界 現代のミサイル。 宇宙飛行士にとって、これは4年間の旅です。 火星は私たちの地球の2年間で太陽の周りを回っています。

右：軌道望遠鏡で撮影した火星の写真。 ハッブル。 下：大衝、中衝、接続詞で地球から見た火星の見かけの寸法。

木星木星は太陽系の真の巨人です。 木星は固体表面を持っていません。 木星の上層は無限のガスの海であり、惑星の腸の中で厚くなり、液体に変わります。 木星には不思議な地層があります-大きな赤い斑点です。 天文学者によると、これは惑星の大気圏で荒れ狂う果てしない嵐です。

木星木星は地球よりも太陽からはるかに遠いです。 木星は12年で太陽の周りで完全な革命を起こします。 木星はその軸を中心に急速に回転し、9時間55分で1回転します。 木星は太陽と組成が似ています。 木星の大気中で激しいプロセスが起こります-強力な風が吹き、渦が形成されます。 木星には60を超える衛星があります。

木星。 木星望遠鏡を通して地球からの眺め。 ボイジャー宇宙船からの画像、1978年。 大赤斑と惑星の2つの衛星が見えます。

土星土星は太陽から約150万キロの距離にあります。 太陽の周りの公転周期は私たちの年の約30です。 それは主にガスで構成されており、私たちが慣れている固体表面を持っていません。 土星は太陽系で最も扁平な惑星です。 土星の環に加えて、土星には10個の衛星があります。 最も有名で最大のものはタイタンです。 太陽系で唯一大気を持っている月です。

土星土星は巨大なガスの球です。 科学者にとって特に興味深いのはそのリングです。 土星の環はわずか1キロメートルの厚さです。 それらは無数の岩と氷の破片で構成されています。 土星の環は何千もの薄い環に分かれています。

土星はその指輪で有名です。 ただし、リングは常に地球から見えるとは限りません。 15年に1回、それらは「消える」。 次のそのような期間は2008年12月-2009年1月です。

ボイジャー、1981年土星の衛星タイタンは濃密な大気を持っています。 「ホイヘンス」、2004年

天王星天王星の目に見える円盤は、緑がかった青の色が優勢な規則的な形のように見えます。 雲は少なく、惑星革命の全期間は約84年です。 他のガス状惑星のように、天王星にはリングがあります。 それらは非常に暗く、さまざまなサイズの固体粒子で構成されています。 平均表面温度は-210度です。

天王星太陽系で唯一、太陽の周りを横になっているように回転する惑星。 11個の薄いリングと15個の衛星に囲まれています。 10個の衛星は非常に小さいため、1986年にボイジャー2号の自動観測所がそれに飛ぶまでは知られていませんでした。

天王星。 宇宙船「ボイジャー」の写真天王星の軸は軌道面に対して強く傾いています。 惑星は「横になって」回転します。 他の巨大惑星のように、天王星は塵と小さな粒子の薄いリングに囲まれていて、多くの衛星を持っています。

海王星海王星は、他の巨大惑星と同様に、固体表面を持っていません。 惑星の周りには5つのリングがあります。2つは明るくて狭く、3つは暗いものです。 太陽の周りの回転を完了するには、ほぼ165地球年かかり、ほとんどの場合、太陽から45億kmの距離にとどまります。

海王星太陽系で最も強い風がその表面を吹き、時速2000km以上の速度に達します。 海王星には全部で8つの衛星がありますが、地球から見えるのはそのうちの2つだけです。

8つの大きな惑星に加えて、多くの準惑星が太陽の周りを回っています。 これらは球体であり、月よりもサイズと質量が小さくなっています。 コンピューターのコラージュ。 セドナ、クワオアー、冥王星は、地球と月と比較して示されています。

数千の小惑星が火星と木星の軌道の間に小惑星帯を形成しています。 一部の小惑星は地球に接近する可能性があります。

小さな流星物質が大気中で燃え上がると、流星（「流れ星」）が見えます。 時々、軌道上を移動している地球は、流星物質の群れ全体に遭遇します。 次に、流星群があります。

太陽系
太陽とその周りを回る天体-9つの惑星、63を超える衛星、4つの巨大惑星の輪、数万の小惑星、岩石から塵の粒子までのサイズの無数の流星物質、そして数百万の彗星。 それらの間の空間で太陽風の動く粒子-電子と陽子。 太陽系全体はまだ調査されていません。たとえば、ほとんどの惑星とその衛星はフライバイの軌道から簡単に調べられただけで、水星の1つの半球だけが撮影されており、冥王星への遠征はまだありません。 しかし、それでも、望遠鏡と宇宙探査機の助けを借りて、多くの重要なデータがすでに収集されています。
太陽系のほぼ全質量（99.87％）が太陽に集中しています。 太陽のサイズも、そのシステム内のどの惑星よりもはるかに大きくなっています。地球の11倍の大きさのジュピターでさえ、太陽の10分の1の半径を持っています。 太陽は表面温度が高いために自然に輝く普通の星です。 一方、惑星はそれ自体がかなり冷たいので、反射した太陽光（アルベド）によって輝いています。 それらは太陽から次の順序になっています：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。 太陽系の距離は通常、天文単位（1 AU = 1億4960万km）と呼ばれる、太陽から地球までの平均距離の単位で測定されます。 たとえば、冥王星の太陽からの平均距離は39 AUですが、49AUで除去されることもあります。 彗星は50,000AUで飛んでいくことが知られています。 地球からケンタウロスに最も近い星までの距離は272,000AU、つまり4.3光年です（つまり、299,793 km / sの速度で移動する光は4。3年でこの距離を移動します）。 比較のために、光は太陽から地球に8分で移動し、冥王星に6時間で移動します。

惑星は、地球の北極から見たときに、反時計回りの方向に、ほぼ同じ平面にあるほぼ円軌道で太陽の周りを回転します。 地球の軌道面（黄道面）は、惑星の軌道の正中線の近くにあります。 したがって、惑星、空の太陽と月の目に見える経路は黄道の線の近くを通過し、それら自体は常に黄道帯の星座の背景に対して見えます。 軌道傾斜角は黄道面から測定されます。 90°未満の傾斜角度は順方向の軌道運動（反時計回り）に対応し、90°を超える角度は逆方向の運動に対応します。 太陽系のすべての惑星は前方に移動します。 冥王星は最も高い軌道傾斜角（17°）を持っています。 多くの彗星は反対方向に移動します。たとえば、ハレー彗星の軌道傾斜角は162°です。 太陽系のすべての物体の軌道は楕円に非常に近いです。 楕円軌道のサイズと形状は、楕円の半主軸（太陽からの惑星の平均距離）と離心率によって特徴付けられます。離心率は、円軌道のe=0から非常に細長い軌道のe=1まで変化します。もの。 軌道上で太陽に最も近い点は近日点と呼ばれ、最も遠い点は遠日点と呼ばれます。
も参照してください軌道; 円錐曲線。 地球の観測者の観点から、太陽系の惑星は2つのグループに分けられます。 地球よりも太陽に近い水星と金星は下（内）惑星と呼ばれ、遠い（火星から冥王星まで）惑星は上（外）と呼ばれます。 下の惑星には、太陽からの除去の制限角度があります。水星の場合は28°、金星の場合は47°です。 そのような惑星が太陽の可能な限り西（東）にあるとき、それはその最大の西（東）離角にあると言われます。 内惑星が太陽の真正面に見えるとき、それは内惑星にあると言われます。 太陽の真後ろにあるとき-優れた組み合わせで。 月のように、これらの惑星は、惑星がに戻るのにかかる時間であるシノディック期間Psの間に、太陽による照明のすべての段階を通過します。 開始位置地上の観測者の観点からの太陽に対して。 惑星の真の公転周期（P）は恒星時と呼ばれます。 下層惑星の場合、これらの期間は次の比率で関連付けられます。
1 / Ps = 1 / P-1 / Poここで、Poは地球の公転周期です。 上部の惑星の場合、この比率は異なる形式になります。1 / Ps = 1 / Po-1 / P上部の惑星は、限られた範囲の位相によって特徴付けられます。 最大位相角（太陽-惑星-地球）は、火星で47°、木星で12°、土星で6°です。 上部の惑星が太陽の後ろに見えるとき、それは結合していて、太陽と反対の方向にあるとき、それは反対にあります。 太陽から90°の角距離で観測された惑星は、直角（東または西）にあります。 火星と木星の軌道の間を通過する小惑星帯は、太陽の惑星系を2つのグループに分けます。 その中には地球型惑星（水星、金星、地球、火星）があり、それらは小さく、岩が多く、かなり密度の高い物体であるという点で似ています。平均密度は3.9〜5.5 g/cm3です。 それらは軸を中心に比較的ゆっくりと回転し、リングがなく、地球の月と火星のフォボスとデイモスの衛星がほとんどありません。 小惑星帯の外側には、木星、土星、天王星、海王星などの巨大惑星があります。 それらは、大きな半径、低密度（0.7-1.8 g / cm3）、および水素とヘリウムが豊富な深い大気によって特徴付けられます。 木星、土星、そしておそらく他の巨人は、しっかりした表面を持っていません。 それらはすべて急速に回転し、多くの衛星を持ち、リングに囲まれています。 遠くの小さなプルートと巨大惑星の大きな衛星は、多くの点で地球型惑星に似ています。 古代の人々は肉眼で見える惑星を知っていました。 土星までのすべての内部および外部。 V.ハーシェルは1781年に天王星を発見しました。 最初の小惑星は1801年にJ.ピアッツィによって発見されました。天王星の動きの偏差を分析すると、W。ルベリエとJ.アダムスは理論的に海王星を発見しました。 計算された場所で、1846年にI.ゴールによって発見されました。最も遠い惑星である冥王星は、P。ラヴェルによって組織された非ネプチューン惑星の長い探索の結果として、1930年にK.トンボーによって発見されました。 木星の4つの大きな衛星は、1610年にガリレオによって発見されました。それ以来、望遠鏡と宇宙探査機の助けを借りて、すべての外惑星で多数の衛星が発見されました。 1656年にH.ホイヘンスは、土星がリングに囲まれていることを確立しました。 天王星の暗い環は、1977年に星食を観測したときに地球から発見されました。 木星の透明な石の輪は、1979年にボイジャー1号の惑星間探査機によって発見されました。 1983年以来、星の掩蔽の瞬間に、不均一なリングの兆候がネプチューンの近くで注目されてきました。 1989年に、これらのリングの画像がボイジャー2号によって送信されました。
も参照してください
天文学と天体物理学;
ゾディアック;
宇宙探査機;
天球。
太陽
太陽は太陽系の中心に位置しています。これは、半径が約700,000 km、質量が2 * 1030kgの典型的な単一の星です。 太陽の目に見える表面の温度-光球-約。 5800 K.光球内のガスの密度は、地球の表面近くの空気の密度の数千分の1です。 太陽の内部では、温度、密度、圧力が深さとともに増加し、中央でそれぞれ1,600万K、160 g / cm3、3.5 * 10 11バールに達します（室内の気圧は約1バールです）。 太陽の中心部の高温の影響下で、水素は大量の熱を放出してヘリウムに変換されます。 これは太陽がによって圧縮されるのを防ぎます 自分の強さ重力。 コアで放​​出されたエネルギーは、主に3.86 * 1026Wの光球放射の形で太陽を離れます。 このような強度で、太陽は46億年もの間放出しており、この間に水素の4％をヘリウムに変換しました。 同時に、太陽の質量の0.03％がエネルギーに変わりました。 恒星進化のモデルは、太陽が現在その生命の真っ只中にあることを示しています（核融合も参照）。 太陽のさまざまな化学元素の存在量を決定するために、天文学者は太陽光のスペクトルの吸収線と輝線を研究します。 吸収線はスペクトルの暗いギャップであり、特定の周波数の光子が存在しないことを示し、特定の周波数によって吸収されます 化学元素 。 輝線、または輝線は、スペクトルの明るい部分であり、化学元素によって放出された過剰な光子を示します。 スペクトル線の周波数（波長）は、どの原子または分子がその発生の原因であるかを示します。 線のコントラストは、発光または吸収物質の量を示します。 線の幅は、その温度と圧力を判断することを可能にします。 太陽の薄い（500 km）光球の研究により、太陽の外側の領域が対流によって十分に混合され、太陽のスペクトルが高品質であり、それらの原因となる物理的プロセスは非常に明確です。 ただし、これまでのところ、太陽スペクトルの線の半分しか識別されていないことに注意してください。 太陽の組成は水素によって支配されています。 第二に、ヘリウムはヘリウムであり、その名前（ギリシャ語の「太陽」の「ヘリオス」）は、地球よりも早く（1899年）太陽で分光的に発見されたことを思い起こさせます。 ヘリウムは不活性ガスであるため、他の原子との反応には非常に消極的であり、太陽の光スペクトルに現れることにも消極的です。太陽のスペクトルには、それほど多くない元素が多数含まれていますが、1本の線だけです。行。 「太陽」物質の組成は次のとおりです。100万個の水素原子に対して、98,000個のヘリウム原子、851個の酸素、398個の炭素、123個のネオン、100個の窒素、47個の鉄、38個のマグネシウム、35個のシリコン、16個の硫黄、4個のアルゴン、3アルミニウム、ニッケル、ナトリウム、カルシウムの2つの原子、および他のすべての元素の少しによると。 したがって、質量で、太陽は約71％の水素と28％のヘリウムです。 残りの要素は1％強を占めています。 惑星科学の観点から、太陽系のいくつかの物体が太陽とほとんど同じ組成を持っていることは注目に値します（以下の隕石のセクションを参照してください）。 気象イベントが惑星の大気の外観を変えるのと同じように、太陽の表面の外観も数時間から数十年の範囲の特徴的な時間で変化します。 しかし、惑星の大気と太陽の間には重要な違いがあります。それは、太陽上のガスの動きがその強力な磁場によって制御されているということです。 黒点は、垂直磁場が非常に強い（200〜3000ガウス）ため、ガスの水平移動を妨げ、それによって対流を抑制する、照明器具の表面の領域です。 その結果、この領域の温度は約1000 K低下し、スポットの暗い中央部分が表示されます。これは、より高温の遷移領域である「半影」に囲まれた「影」です。 典型的な黒点のサイズは、地球の直径よりわずかに大きいです。 数週間そのような場所があります。 太陽のスポットの数は、7年から17年、平均11。1年のサイクル期間で増加または減少します。 通常、サイクルに現れるスポットが多いほど、サイクル自体は短くなります。 黒点の磁気極性の方向はサイクルごとに逆になるため、黒点活動の真のサイクルは22。2年です。 各サイクルの開始時に、最初のスポットは高緯度に現れます。 40°、そして徐々に彼らの誕生のゾーンはおよその緯度に赤道にシフトします。 5°。 も参照してください出演者 ; 太陽 。 太陽の活動の変動は、その放射の総電力にほとんど影響を与えません（1％だけ変化した場合、これは地球の深刻な気候変動につながります）。 黒点周期と地球の気候との関連を見つけるための多くの試みがありました。 この意味で最も注目すべき出来事は「マウンダー極小期」です。1645年から70年間、太陽にはほとんどスポットがなく、同時に地球は小氷期を経験しました。 これかどうかはまだ明らかではありません 驚くべき事実単なる偶然または因果関係を示しています。
も参照してください
気候;
気象学と気候学。 太陽系には、太陽、木星、土星、天王星、海王星の5つの巨大な回転水素ヘリウムボールがあります。 これらの巨大な天体の深部には、直接の研究にはアクセスできず、太陽系のほとんどすべての問題が集中しています。 地球の内部にもアクセスできませんが、地震によって地球の体内で励起された地震波（長波長音波）の伝播時間を測定することにより、地震学者は地球の内部の詳細な地図を作成しました。地球のコアとそのマントルの密度、およびその地殻の移動するプレートの3次元地震トモグラフィー画像も取得しました。 太陽の表面には約1周期の波があるので、同様の方法を太陽に適用することができます。 腸内を伝播する多くの地震振動によって引き起こされる5分。 これらのプロセスは日震学によって研究されています。 短い波のバーストを生成する地震とは異なり、太陽の内部での激しい対流は、一定の地震ノイズを生成します。 太陽の半径の外側14％を占める対流層の下で、物質は27日間の周期で同期して回転することを、太陽核学者は発見しました（太陽核の回転についてはまだ何も知られていません）。 上記の対流層自体では、回転は同じ緯度の円錐に沿ってのみ同期的に発生し、赤道から遠くなるほど遅くなります。赤道領域は25日周期で回転し（太陽の平均回転よりも前）、極域-期間は36日（平均回転より遅れる）。 地震学的手法をガス巨大惑星に適用する最近の試みは、結果として生じる振動を機器がまだ修正することができないため、結果を生み出していません。 太陽の光球の上には、大気の薄い高温の層があります。これは、日食のまれな瞬間にのみ見ることができます。 厚さ数千キロメートルの彩層で、水素Haの輝線にちなんで赤い色にちなんで名付けられました。 温度は光球から上部彩層までほぼ2倍になり、そこから何らかの理由で、太陽を離れるエネルギーが熱として放出されます。 彩層の上では、ガスは100万Kに加熱されます。コロナと呼ばれるこの領域は、太陽の半径約1つに広がっています。 コロナのガス密度は非常に低いですが、温度が非常に高いため、コロナは強力なX線源です。 時々、巨大な地層が太陽の大気中に現れます-噴火の隆起。 それらは、光球から太陽半径の半分までの高さまで上昇するアーチのように見えます。 観察結果は、プロミネンスの形状が磁力線によって決定されることを明確に示しています。 もう1つの興味深く、非常に活発な現象は、太陽フレア、最大2時間続くエネルギーと粒子の強力な放出です。 このような太陽フレアによって生成された光子の流れは、光速で8分で地球に到達し、電子と陽子の流れは数日で地球に到達します。 太陽フレアは、黒点内の物質の動きによって磁場の方向が急激に変化する場所で発生します。 太陽の最大フレア活動は、通常、太陽黒点周期の最大値の1年前に発生します。 強力な太陽フレアから生まれた荷電粒子の突風は、宇宙飛行士や宇宙技術は言うまでもなく、地上の通信やエネルギーネットワークにも損害を与える可能性があるため、このような予測可能性は非常に重要です。


スカイラブ宇宙ステーションからのヘリウム輝線（波長304）で観測された太陽の隆起。


太陽のプラズマコロナからは、太陽風と呼ばれる荷電粒子が絶えず流出しています。 宇宙飛行が始まる前から、何かが彗星の尾を「吹き飛ばす」のが目立ったので、その存在が疑われました。 太陽風では、高速の流れ（600 km / s以上）、低速の流れ、太陽フレアからの非定常の流れの3つの要素が区別されます。 太陽のX線画像は、コロナに巨大な「穴」（低密度の領域）が規則的に形成されていることを示しています。 これらのコロナホールは、高速太陽風の主な源として機能します。 地球の軌道の領域では、太陽風の典型的な速度は約500 km / sであり、密度は1 cm3あたり約10個の粒子（電子と陽子）です。 太陽風の流れは、惑星の磁気圏や彗星の尾と相互作用し、それらの形状やそこで発生するプロセスに大きな影響を与えます。
も参照してください
地磁気;
;
彗星。 太陽の周りの星間物質の太陽風の圧力の下で、巨大な洞窟、太陽圏が形成されました。 その境界であるヘリオポーズでは、太陽風と星間ガスが衝突して凝縮し、互いに等しい圧力をかける衝撃波が存在するはずです。 パイオニア10号と11号、ボイジャー1号と2号の、4つの宇宙探査機がヘリオポーズに近づいています。 それらのどれも75AUの距離で彼女に会いませんでした。 太陽から。 これは時間との非常に劇的な競争です。パイオニア10号は、1998年に動作を停止し、他の人たちは、バッテリーのエネルギーがなくなる前にヘリオポーズに到達しようとしています。 計算によると、ボイジャー1号は星間風が吹いている方向に正確に飛んでいるため、ヘリオポーズに最初に到達します。
惑星：説明
水星。望遠鏡で地球から水銀を観測することは困難です。それは28°以上の角度で太陽から離れることはありません。 地球からのレーダーを使用して調査され、マリナー10号の惑星間探査機がその表面の半分を撮影しました。 水星は、近日点0.31 AUで太陽からの距離があり、かなり細長い軌道で地球の88日間に太陽の周りを回転します。 遠地点で0.47a.u. 公転周期の2/3に正確に等しい58。6日の周期で軸を中心に回転するため、その表面の各点は2水銀年に1回だけ、つまり太陽に向かって回転します。 太陽の日過去2年間あります！ 主要な惑星のうち、冥王星だけが水星よりも小さいです。 しかし、平均密度に関しては、水星は地球に次ぐ第2位です。 それはおそらく惑星の半径の75％である大きな金属コアを持っています（それは地球の半径の50％を占めています）。 水星の表面は月の表面に似ています。暗く、完全に乾燥していて、クレーターで覆われています。 水星の表面の平均光反射率（アルベド）は約10％で、月とほぼ同じです。 おそらく、その表面もレゴリス（焼結粉砕物）で覆われています。 水星への最大の影響形成は、サイズが2000 kmのカロリス盆地であり、 月の海。 しかし、月とは異なり、マーキュリーには独特の構造があります。数キロメートルの高さの棚が数百キロメートルにわたって伸びています。 おそらくそれらは、その大きな金属コアの冷却中の惑星の圧縮の結果として、または強力な太陽潮汐の影響下で形成されました。 日中の惑星の表面温度は約700K、夜は約100 Kです。レーダーデータによると、氷は永遠の暗闇と寒さの条件で極クレーターの底にある可能性があります。 水銀には実質的に大気がありません-高度200kmで地球の大気の密度を持つ非常に希薄なヘリウム殻だけです。 おそらく、ヘリウムは惑星の腸内の放射性元素の崩壊の間に形成されます。 水星は磁場が弱く、衛星がありません。
金星。これは太陽から2番目の惑星であり、地球に最も近い惑星であり、私たちの空で最も明るい「星」です。 日中でも見えることもあります。 金星は多くの点で地球に似ています。そのサイズと密度は地球よりわずか5％小さいです。 おそらく、金星の腸は地球の腸に似ています。 金星の表面は常に黄白色の雲の厚い層で覆われていますが、レーダーの助けを借りて、それはある程度詳細に研究されています。 金星は軸の周りを反対方向（北極から見て時計回り）に243地球日周期で回転します。 その公転周期は225日です。 したがって、金星の日（日の出から次の日の出まで）は地球の116日続きます。
も参照してくださいレーダー天文学。


金星。 パイオニアヴィーナス惑星間ステーションから撮影された紫外線画像は、極域（画像の上下）でより明るい雲で密に満たされた惑星の大気を示しています。


金星の大気は、主に二酸化炭素（CO2）と少量の窒素（N2）および水蒸気（H2O）で構成されています。 小さな不純物として塩酸（HCl）とフッ化水素酸（HF）が見つかりました。 地表の圧力は90バールです（深さ900mの地球の海のように）。 気温は昼夜を問わず表面全体で約750Kです。 金星の表面近くのこのような高温の理由は、正確には「温室効果」とは呼ばれていません。太陽光線は比較的簡単に大気の雲を通過して惑星の表面を加熱しますが、表面自体は大気圏を抜けて宇宙に戻るのが非常に困難です。 金星の雲は、濃硫酸（H2SO4）の微細な液滴で構成されています。 雲の上層は地表から90km離れており、気温は約90kmです。 200 K; 下層-30km、気温約 430 K.さらに低くなると、雲がないほど暑くなります。 もちろん、金星の表面には液体の水はありません。 上部の雲の層のレベルにある金星の大気は、惑星の表面と同じ方向に回転しますが、はるかに速く、4日で革命を起こします。 この現象はスーパーローテーションと呼ばれ、その説明はまだ見つかっていません。 自動ステーションは金星の昼と夜の側に降りました。 日中、惑星の表面は、地球のどんよりした日とほぼ同じ強度の散乱太陽光で照らされます。 金星では夜にたくさんの稲妻が見られます。 ヴェネラステーションは、岩場が見える着陸地点の小さな領域の画像を送信しました。 全体として、金星の地形は、パイオニア-ベネラ（1979）、ベネラ-15と-16（1983）、およびマゼラン（1990）のオービターによって送信されたレーダー画像から研究されてきました。 地球とは異なり、金星には明確に定義された大陸プレートはありませんが、オーストラリアと同じ大きさのイシュタルの土地など、いくつかの世界的な標高が記録されています。 金星の表面には、隕石のクレーターや火山のドームがたくさんあります。 明らかに、金星の地殻は薄いので、溶岩は表面に近づき、隕石の落下後に簡単に注ぎ出されます。 金星の表面近くには雨や強風がないため、表面の侵食は非常にゆっくりと起こり、地質構造は何億年もの間宇宙から見えるままです。 金星の内部についてはほとんど知られていません。 それはおそらくその半径の50％を占める金属コアを持っています。 しかし、惑星はその回転が非常に遅いため、磁場を持っていません。 金星には衛星がありません。
地球。私たちの惑星は、表面の大部分（75％）が液体の水で覆われている唯一の惑星です。 地球は活発な惑星であり、おそらくプレートテクトニクスによって表面が更新された唯一の惑星であり、海嶺、島弧、褶曲山帯として現れています。 地球の固体表面の高さの分布は二峰性です。海底の平均レベルは海面下3900mであり、大陸は平均してそれより860 m高くなっています（EARTHも参照）。 地震データは、地殻（30 km）、マントル（2900 kmの深さまで）、金属コアの地球内部の構造を示しています。 コアの一部が溶けています。 地球の磁場がそこで生成され、太陽風の荷電粒子（陽子と電子）を捕獲し、それらで満たされた2つのトロイダル領域（高度4000kmと17000kmに局在する放射帯（ヴァンアレン帯））を地球の周りに形成します。地球の表面から。
も参照してください地質学; 地磁気。
地球の大気は78％の窒素と21％の酸素です。 それは、地質学的、化学的、生物学的プロセスの影響下での長い進化の結果です。 おそらく、地球の初期の大気は水素に富んでいて、それはその後逃げました。 腸の脱気は、二酸化炭素と水蒸気で大気を満たしました。 しかし、蒸気は海で凝縮し、二酸化炭素は炭酸塩岩に閉じ込められました。 （すべてのCO2がガスとして大気を満たした場合、金星のように圧力が90バールになるのは不思議です。また、すべての水が蒸発した場合、圧力は257バールになります！） このように、窒素は大気中に残り、酸素は生物圏の生命活動の結果として徐々に現れました。 6億年前でさえ、空気中の酸素含有量は現在のものの100分の1でした（ATMOSPHERE; OCEANも参照）。 地球の気候は、短い（1万年）と長い（1億年）のスケールで変化しているという兆候があります。 この理由は、地球の軌道運動の変化、回転軸の傾き、火山噴火の頻度である可能性があります。 日射強度の変動を排除するものではありません。 私たちの時代では、人間の活動は気候にも影響を及ぼします。つまり、大気中へのガスやほこりの放出です。
も参照してください
酸の削減;
大気汚染 ;
水質汚染 ;
環境劣化。
地球には衛星があります。月の起源はまだ解明されていません。


ルナオービター宇宙探査機からの地球と月。


月。最大の衛星の1つである衛星は、衛星と惑星の質量に関して、カロン（冥王星の衛星）に次ぐ2位です。 その半径は3.7であり、その質量は地球の81分の1です。 月の平均密度は3.34g/ cm3であり、これは月に重要な金属コアがないことを示しています。 月面の重力は地球の6分の1です。 月は離心率0.055の軌道で地球の周りを回っています。 地球の赤道面に対する軌道傾斜角は18.3°から28.6°まで変化し、黄道に関しては4°59°から5°19°まで変化します。 月の毎日の自転と軌道循環は同期しているので、私たちは常にその半球の1つだけを見ることができます。 確かに、月の小さな揺れ（秤動）により、1か月以内に月の表面の約60％を見ることができます。 秤動の主な理由は、月の毎日の回転が一定の速度で発生し、軌道循環が可変であるためです（軌道の離心率のため）。 月面の一部は、長い間条件付きで「海洋」と「大陸」に分けられてきました。 海の表面は、大陸の表面よりも暗く見え、低く、隕石クレーターで覆われていません。 海は玄武岩質溶岩で溢れ、大陸は長石が豊富な斜長岩で構成されています。 多数のクレーターから判断すると、大陸の表面は海の表面よりはるかに古いです。 激しい隕石の衝撃により、月の地殻の上層が細かく断片化され、外側の数メートルがレゴリスと呼ばれる粉末に変わりました。 宇宙飛行士とロボット探査機は、月から岩の多い土壌とレゴリスのサンプルを持ち帰りました。 分析によると、海面の年齢は約40億年です。 その結果、激しい隕石の衝撃の期間は、46億年前の月の形成後の最初の5億年になります。 その後、隕石の落下とクレーターの形成の頻度は実質的に変化せず、105年ごとに直径1kmのクレーターが1つになります。
も参照してください宇宙研究と使用。
月の石は揮発性元素（H2O、Na、Kなど）と鉄分が少ないですが、耐火性元素（Ti、Caなど）が豊富です。 月の極地のクレーターの底にのみ、水星などの氷の堆積物が存在する可能性があります。 月には実質的に大気がなく、月の土壌が液体の水にさらされたことがあるという証拠はありません。 その中に有機物もありません-隕石と一緒に落ちた炭素質コンドライトの痕跡だけです。 水と空気がないこと、および表面温度の強い変動（日中は390 K、夜は120 K）により、月は住めなくなります。 月に届けられた地震計は、月の内部について何かを学ぶことを可能にしました。 おそらく地球の潮汐の影響のために、弱い「月震」がそこでしばしば発生します。 月は非常に均質で、小さな高密度のコアと約65 kmの厚さの軽い物質の地殻を持ち、地殻の上部10kmは早くも40億年前に隕石によって押しつぶされました。 大きな衝突盆地は月面に均等に分布していますが、月の見える側の地殻の厚さが薄いため、海面の70％が月面に集中しています。 月面の歴史は一般的に知られています。40億年前の激しい隕石爆撃の段階が終わった後、約10億年の間、内部は非常に熱く、玄武岩質の溶岩が海に注がれていました。 その後、隕石のまれな落下だけが私たちの衛星の顔を変えました。 しかし、月の起源はまだ議論されています。 それはそれ自身で形成され、それから地球によって捕らえられる可能性があります。 その衛星として地球と一緒に形成された可能性があります。 最後に、それは形成期間中に地球から分離する可能性があります。 2番目の可能性は最近まで人気がありましたが、近年、大きな天体との衝突時に原始地球から放出された物質から月が形成されるという仮説が真剣に検討されています。 地球-月系の起源があいまいであるにもかかわらず、それらのさらなる進化は非常に確実に追跡することができます。 潮汐の相互作用は、天体の動きに大きく影響します。月の毎日の自転は実質的に停止し（その周期は軌道の自転と等しくなります）、地球の自転は減速し、その角運動量をその結果、月は地球から年間約3cm離れています。 これは、地球の自転が月の自転と一致したときに停止します。 そうすると、地球と月は常に一方の側で互いに向き合い（冥王星とチャロンのように）、それらの日と月は現在の47日に等しくなります。 この場合、月は私たちから1.4倍離れます。 確かに、太陽の潮汐が地球の自転に影響を与えるのを止めないので、この状況は永遠に続くことはありません。 も参照してください
月 ;
月の起源と歴史;
流れと流れ。
火星。火星は地球に似ていますが、そのサイズのほぼ半分で、平均密度がわずかに低くなっています。 毎日の自転周期（24時間37分）と軸の傾き（24°）は地球とほとんど変わりません。 地上の観測者には、火星は赤みがかった星のように見え、その明るさは著しく変化します。 それは、2年強（たとえば、1999年4月と2001年6月）に繰り返される対立の期間中に最大になります。 火星は、反対の瞬間に近日点の近くを通過する場合に発生する大きな反対の期間中は特に近くて明るいです。 これは15〜17年ごとに発生します（次は2003年8月です）。 火星の望遠鏡は、季節とともに色調が変化する明るいオレンジ色の領域と暗い領域を示しています。 真っ白な雪の帽子がポールに横たわっています。 惑星の赤みがかった色は、その土壌中の大量の酸化鉄（錆）に関連しています。 暗い領域の構成はおそらく陸生玄武岩に似ていますが、明るい領域は細かく分散した物質で構成されています。


着陸ブロック「バイキング1号」の近くの火星の表面。 石の大きな破片は約30cmのサイズです。


基本的に、火星に関する私たちの知識は自動ステーションによって得られます。 最も成功したのは、1976年7月20日と9月3日にクリス（北緯22度、西経48度）とユートピア（北緯48度）の地域で火星に着陸したバイキング遠征の2人のオービターと2人の着陸船でした。 226°W）、バイキング1号は、1982年11月まで運用されていました。どちらも古典的な明るい地域に着陸し、暗い石が散らばった赤みがかった砂の砂漠に行き着きました。 1997年7月4日、アレス渓谷（北緯19度、西経34度）で「マーズパスファインダー」（米国）を調査し、混合岩と、おそらく水によって回転し、砂と粘土が混合した小石を発見した最初の自動自走式車両、これは火星の気候の強い変化と過去の大量の水の存在を示しています。 火星の希薄な大気は、95％の二酸化炭素と3％の窒素で構成されています。 少量の水蒸気、酸素、アルゴンが存在します。 地表の平均気圧は6mbar（つまり、地球の0.6％）です。 このような低圧では、液体の水はあり得ません。 1日の平均気温は240Kで、赤道での夏の最高気温は290Kに達します。1日の気温の変動は約100Kです。したがって、火星の気候は、寒くて乾燥した高地の砂漠の気候です。 火星の高緯度では、冬に気温が150 Kを下回り、大気中の二酸化炭素（CO2）が凍結して白い雪として地表に落下し、極冠を形成します。 極冠の周期的な凝縮と昇華は、大気圧の季節変動を30％引き起こします。 冬の終わりまでに、極冠の境界は緯度45°-50°に下がり、夏にはそこから小さな領域が残ります（直径300 km 南極北の近くで1000km）、おそらく水氷で構成されており、その厚さは1〜2kmに達する可能性があります。 火星に強風が吹き、細かい砂の雲が空中に浮かび上がることがあります。 特に強力な砂嵐は、火星が軌道のペリヘリオンを通過し、太陽熱が特に高い南半球の春の終わりに発生します。 数週間から数ヶ月の間、大気は黄砂で不透明になります。 バイキングオービターは、下部にある強力な砂丘の画像を送信しました 大きなクレーター。 塵の堆積物は、火星表面の外観を季節ごとに大きく変化させるため、望遠鏡で見ると地球からでも目立ちます。 過去には、これらの表面色の季節変化は、一部の天文学者によって火星の植生の兆候であると考えられていました。 火星の地質は非常に多様です。 南半球の広い範囲は、古代の隕石爆撃の時代（40億年前）から残された古いクレーターで覆われています。 北半球の多くは、若い溶岩流で覆われています。 特に興味深いのは、いくつかの巨大な火山の山々が位置するタルシス高地（北緯10度、西経110度）です。 その中で最も高いのはオリンパス山で、基部の直径は600 km、高さは25kmです。 現在、火山活動の兆候はありませんが、溶岩流の年代は1億年を超えておらず、地球の46億年に比べると小さいです。



古代の火山は火星内部のかつての強力な活動を示していますが、プレートテクトニクスの兆候はありません。褶曲した山岳地帯やその他の地殻圧縮の指標はありません。 しかし、強力なリフト断層があり、その最大のものであるマリナー渓谷は、タルシスから東に4000 kmにわたって伸びており、最大幅は700 km、深さは6kmです。 宇宙船からの写真に基づいて行われた最も興味深い地質学的発見の1つは、地上の川の干上がった水路を彷彿とさせる、長さ数百キロメートルの分岐した曲がりくねった谷でした。 これは、過去に気温と気圧が高く、火星の表面を川が流れていた可能性がある、より好ましい気候を示唆しています。 確かに、火星の南部のひどくクレーターのある地域の谷の位置は、火星に非常に昔、おそらくその進化の最初の5億年の間に川があったことを示しています。 現在、水は極冠の氷のように表面にあり、永久凍土の層として表面の下にある可能性があります。 火星の内部構造はよくわかっていません。 その低い平均密度は、重要な金属コアがないことを示しています。 いずれにせよ、火星に磁場がないために、それは溶けません。 バイキング2号装置の着陸ブロックにある地震計は、2年間の運用で惑星の地震活動を記録しませんでした（地震計はバイキング1号では動作しませんでした）。 火星には、フォボスとデイモスの2つの小型衛星があります。 どちらも不規則な形をしており、隕石のクレーターで覆われており、遠い過去に惑星によって捕獲された小惑星である可能性があります。 フォボスは非常に低い軌道で惑星の周りを回転し、潮汐の影響下で火星に接近し続けます。 それは後で惑星の重力によって破壊されるでしょう。
木星。太陽系で最大の惑星である木星は、地球の11倍の大きさで、地球の318倍の大きさです。 その低い平均密度（1.3 g / cm3）は、太陽に近い組成を示しています。ほとんどが水素とヘリウムです。 木星がその軸を中心に急速に回転すると、極圧縮が6.4％発生します。 木星の望遠鏡は、赤道に平行な雲の帯を示しています。 それらのライトゾーンには赤みがかった帯が点在しています。 ライトゾーンは、アンモニア雲の上部が見える上昇気流の領域である可能性があります。 赤みを帯びた帯は下降気流に関連しており、その明るい色は水硫酸アンモニウム、および赤リン、硫黄、有機ポリマーの化合物によって決定されます。 水素とヘリウムに加えて、CH4、NH3、H2O、C2H2、C2H6、HCN、CO、CO2、PH3、およびGeH4が木星の大気中で分光的に検出されています。 アンモニア雲の頂上の温度は125Kですが、深さとともに2.5 K/km上昇します。 60 kmの深さには、水雲の層があるはずです。 ゾーンと隣接する帯の雲の移動速度は大きく異なります。たとえば、赤道帯では、雲は隣接するゾーンよりも100 m/s速く東に移動します。 速度の違いにより、ゾーンとベルトの境界で強い乱流が発生し、それらの形状が非常に複雑になります。 この兆候の1つは楕円形の回転スポットであり、その最大のものである大赤斑は300年以上前にカッシーニによって発見されました。 このスポット（25,000〜15,000 km）は、地球の円盤よりも大きいです。 スパイラルサイクロン構造で、6日間で軸を中心に1回転します。 残りのスポットは小さく、何らかの理由ですべて白です。



木星は固体表面を持っていません。 半径の25％の長さの惑星の上層は、液体水素とヘリウムで構成されています。 以下では、圧力が300万バールを超え、温度が10,000 Kの場合、水素は金属状態に移行します。 惑星の中心近くに、総質量が約10個の地球質量を持つより重い元素の液体コアがある可能性があります。 中央では、圧力は約1億バール、温度は2万から3万Kです。液体の金属内部と惑星の急速な回転により、地球の15倍の強さの強力な磁場が発生しました。 強力な放射帯を備えた木星の巨大な磁気圏は、4つの大きな衛星の軌道を超えて広がっています。 木星の中心部の温度は、熱核反応の発生に必要な温度よりも常に低くなっています。 だが 国内埋蔵量形成の時代から残っている木星の熱は素晴らしいです。 46億年後の今でも、太陽から受けるのとほぼ同じ量の熱を放出します。 進化の最初の百万年で、木星の放射能は104倍高かった。 これは惑星の大きな衛星の形成の時代だったので、それらの構成が木星までの距離に依存することは驚くべきことではありません：それに最も近い2つ-イオとヨーロッパ-はかなり高密度（3.5と3.0g / cm3）、そしてより遠い-ガニメデとカリスト-はたくさんの水氷を含んでいるので、密度が低くなります（1.9と1.8g / cm3）。
衛星。木星には少なくとも16個の衛星とかすかなリングがあります。それは上部の雲の層から53,000km離れており、幅は6,000 kmで、明らかに小さくて非常に暗い固体粒子で構成されています。 木星の4つの最大の衛星は、1610年にガリレオによって発見されたため、ガリレオと呼ばれています。 彼とは独立して、同じ年に、彼らはドイツの天文学者マリウスによって発見されました。マリウスは彼らに現在の名前を付けました-イオ、ヨーロッパ、ガニメデ、カリスト。 最小の衛星であるエウロパは月よりわずかに小さく、ガニメデは水星よりも大きいです。 それらはすべて双眼鏡で見ることができます。



イオの表面で、ボイジャーはいくつかの活火山を発見し、数百キロメートルの物質を空中に放出しました。 イオの表面は、赤みを帯びた硫黄の堆積物と二酸化硫黄の光点（火山噴火の産物）で覆われています。 二酸化硫黄はガスの形で、非常に希薄なイオの雰囲気を形成します。 火山活動のエネルギーは、衛星に対する惑星の潮汐の影響から引き出されます。 イオの軌道は木星の放射帯を通過し、衛星が磁気圏と強く相互作用して電波バーストを引き起こすことが長い間確立されてきました。 1973年、イオの軌道に沿って明るいナトリウム原子のトーラスが発見されました。 その後、硫黄、カリウム、酸素イオンがそこで発見されました。 これらの物質は、イオの表面から直接、または火山のガス状プルームから、放射線帯の高エネルギー陽子によってノックアウトされます。 エウロパに対する木星の潮汐の影響はイオよりも弱いですが、その内部も部分的に溶けている可能性があります。 スペクトル研究によると、ヨーロッパの表面には水氷があり、その赤みがかった色合いは、イオからの硫黄汚染が原因である可能性があります。 衝突クレーターがほぼ完全にないことは、地表の地質学的な若さを示しています。 エウロパの氷面の褶曲と断層は、地球の極海の氷原に似ています。 おそらく、ヨーロッパでは、氷の層の下に液体の水があります。 ガニメデは太陽系で最大の月です。 その密度は低いです。 それはおそらく半分の岩と半分の氷です。 その表面は奇妙に見え、地殻の膨張の兆候を示しており、おそらく地下の分化の過程を伴っています。 古代のクレーターの表面のセクションは、長さ数百キロメートル、幅1〜2 kmの若い塹壕によって隔てられており、互いに10〜20kmの距離にあります。 これは、約40億年前の分化直後の亀裂からの水の流出によって形成された、より若い氷である可能性があります。 カリストはガニメデに似ていますが、その表面に断層の兆候はありません。 それはすべて非常に古く、ひどくクレーターがあります。 両方の衛星の表面は、レゴリス型の岩が点在する氷で覆われています。 しかし、ガニメデでは氷が約50％である場合、カリストでは20％未満です。 ガニメデとカリストの岩石の組成は、おそらく炭素質隕石の組成と似ています。 木星の衛星は、イオの希少なSO2火山ガスを除いて、大気を持っていません。 木星の12の小惑星のうち、4つはガリラヤの衛星よりも惑星に近いです。 それらの中で最大のものであるアマルテアは、不規則な形のクレーター状の物体です（寸法270 * 166 * 150 km）。 その暗い表面（非常に赤い）は、イオからの灰色で覆われている可能性があります。 木星の外側の小型衛星は、軌道に応じて2つのグループに分けられます。惑星に近い4つは（惑星の回転に対して）前方に曲がり、4つは反対方向に遠くに曲がります。 それらはすべて小さくて暗いです。 それらはおそらく、トロイの木馬グループの小惑星の中から木星によって捕獲されました（ASTEROIDを参照）。
土星。 2番目に大きい巨大惑星。 これは水素-ヘリウム惑星ですが、土星のヘリウムの相対的な存在量は木星のそれよりも少ないです。 以下とその平均密度。 土星の急速な回転は、その大きな扁平率（11％）につながります。


ボイジャー宇宙探査機の通過中に撮影された土星とその衛星。


望遠鏡では、土星の円盤は木星ほど壮観に見えません。それは茶色がかったオレンジ色で、弱く目立つ帯と帯を持っています。 その理由は、大気の上部が光散乱アンモニア（NH3）の霧で満たされているためです。 土星は太陽から遠いので、上層大気の温度（90 K）は木星より35 K低く、アンモニアは凝縮状態にあります。 深さとともに、大気の温度は1.2 K / km上昇するので、雲の構造は木星のそれに似ています。つまり、水硫酸アンモニウムの雲の層の下に水雲の層があります。 水素とヘリウムに加えて、CH4、NH3、C2H2、C2H6、C3H4、C3H8、およびPH3が土星の大気で分光的に検出されています。 内部構造の点では、土星も木星に似ていますが、質量が小さいため、中心部の圧力と温度が低くなっています（7500万バールと10,500K）。 土星の磁場は地球の磁場に匹敵します。 木星のように、土星は太陽から受ける熱の2倍の内部熱を発生します。 確かに、この比率は木星の比率よりも大きくなっています。これは、土星が2倍離れているため、太陽から受ける熱が4分の1になるためです。
土星の環。 土星は、2.3惑星の半径の距離までのリングのユニークで強力なシステムに囲まれています。 望遠鏡で見ると簡単に区別でき、近距離で調べると、巨大なBリングから狭いFリングまで、らせん状の密度波から、ボイジャーによって発見されたまったく予想外の放射状に伸びた「スポーク」まで、非常に多様性があります。 。 土星の環を埋める粒子は、天王星と海王星の暗い環の物質よりもはるかによく光を反射します。 さまざまなスペクトル範囲での彼らの研究は、これらがメートルのオーダーの寸法を持つ「汚れた雪玉」であることを示しています。 土星の3つの古典的なリングは、外側から内側の順に、文字A、B、Cで示されます。リングBは非常に密度が高く、ボイジャーからの無線信号はほとんど通過しません。 カッシーニ核分裂（またはギャップ）と呼ばれるAリングとBリングの間の4,000 kmのギャップは、実際には空ではありませんが、密度は、以前はクレープリングと呼ばれていた淡いCリングに匹敵します。 Aリングの外縁近くには、エンケ彗星の割れ目が見えにくくなっています。 1859年、マクスウェルは土星の環は惑星を周回する個々の粒子で構成されている必要があると結論付けました。 19世紀の終わりに これは、リングの内側の部分が外側の部分よりも速く回転することを示したスペクトル観測によって確認されました。 リングは惑星の赤道面にあるため、軌道面に対して27°傾いているため、地球は29。5年に2回リング面に落下し、真正面から観測しています。 この時点で、リングは「消える」ので、数キロメートル以内の非常に薄い厚さであることがわかります。 パイオニア11号（1979年）とボイジャーズ（1980年と1981年）によって撮影されたリングの詳細な画像は、予想よりもはるかに複雑な構造を示しました。 リングは、通常数百キロメートルの幅を持つ数百の個別のリングレットに分割されます。 カッシーニのギャップでさえ、少なくとも5つのリングがありました。 詳細な分析により、リングのサイズと、場合によっては粒子組成の両方が不均一であることが示されました。 リングの複雑な構造は、おそらく以前は疑われていなかった、それらに近い小型衛星の重力の影響によるものです。 おそらく最も珍しいのは、1979年にパイオニアがAリングの外縁から4000kmの距離で発見した最も薄いFリングです。 その後、ボイジャー2号は、Fリングの構造がはるかに単純であることに気づきました。つまり、物質の「ストランド」はもはや絡み合っていません。 この構造とその急速な進化は、このリングの外縁と内縁を移動する2つの小型衛星（プロメテウスとパンドラ）の影響に部分的に起因しています。 それらは「ウォッチドッグ」と呼ばれます。 ただし、Fリング自体の内部にさらに小さな物体や物質の一時的な蓄積が存在することを排除するものではありません。
衛星。土星には少なくとも18個の衛星があります。 それらのほとんどはおそらく氷です。 いくつかは非常に興味深い軌道を持っています。 たとえば、ヤヌスとエピメテウスの軌道半径はほぼ同じです。 ディオーネの軌道上で、彼女の60°前方（この位置はラグランジュ点と呼ばれます）で、小さい衛星ヘレナが移動します。 テティスは、軌道の先頭と遅れのラグランジュ点に2つの小型衛星（テレストとカリプソ）を伴っています。 土星の7つの衛星（ミマス、エンケラドゥス、テティス、ディオーネ、レア、タイタン、イアペトゥス）の半径と質量が高精度で測定されています。 それらのすべてはほとんど氷です。 小さいものの密度は1〜1.4 g / cm3で、これは多かれ少なかれ岩石が混ざった水氷の密度に近いものです。 それらがメタンとアンモニア氷を含んでいるかどうかはまだ明らかではありません。 タイタンの密度が高い（1.9 g / cm3）のは、質量が大きいために内部が圧縮されているためです。 直径と密度において、タイタンはガニメデに非常に似ています。 それらはおそらく同じ内部構造を持っています。 タイタンは太陽系で2番目に大きい月であり、主に窒素と少量のメタンからなる、常に強力な大気を持っているという点で独特です。 その表面の圧力は1.6バール、温度は90 Kです。このような条件下では、液体メタンがタイタンの表面に存在する可能性があります。 高度240kmまでの大気の上層はオレンジ色の雲で満たされています。これはおそらく太陽の紫外線の影響下で合成された有機ポリマーの粒子で構成されています。 土星の残りの衛星は小さすぎて大気がありません。 それらの表面は氷で覆われ、ひどくクレーターがあります。 エンケラドスの表面にのみ、クレーターが大幅に少なくなっています。 おそらく、土星の潮汐の影響で腸が溶けた状態に保たれ、隕石の衝突によって水が溢れ出てクレーターが満たされます。 一部の天文学者は、エンケラドスの表面からの粒子がその軌道に沿って広いEリングを形成したと信じています。 衛星イーアペトスは非常に興味深いもので、後部（軌道運動の方向に対して）の半球は氷で覆われ、入射光の50％を反射し、前部の半球は非常に暗く、光の5％しか反射しません。 ; それは炭素質隕石の物質のようなもので覆われています。 土星の外側の衛星フェーベの表面から隕石の衝撃の影響下で放出された物質がイアペトスの前半球に落下する可能性があります。 原則として、フィービーは反対方向に軌道を移動するため、これは可能です。 また、フィービーの表面はかなり暗いですが、正確なデータはまだありません。
天王星。天王星はアクアマリンであり、その上層大気が霧で満たされているため、特徴がありません。1986年にその近くを飛んだボイジャー2号の探査機では、雲がほとんど見えませんでした。 惑星の軸は軌道軸に対して98.5°傾いています。 ほぼ軌道面にあります。 したがって、各極はしばらくの間直接太陽に向けられ、その後半年間（42地球年）影になります。 天王星の大気には、主に水素、12〜15％のヘリウム、その他いくつかのガスが含まれています。 大気の温度は約50Kですが、上層の希薄層では、日中は750 K、夜は100Kに上昇します。 天王星の磁場は地表での地球の強さよりわずかに弱く、その軸は惑星の回転軸に対して55°傾いています。 惑星の内部構造についてはほとんど知られていません。 雲の層はおそらく深さ11,000kmまで広がり、続いて深さ8,000 kmの温水海が続き、その下には半径7,000kmの溶融石のコアが続きます。
リング。 1976年に、天王星のユニークなリングが発見されました。これは、最も幅の広い100kmの厚さの別々の薄いリングで構成されています。 リングは、惑星の中心から半径1.5〜2.0の範囲にあります。 土星の環とは異なり、天王星の環は大きな暗い岩でできています。 土星のF環のように、小型衛星または2つの衛星が各環を移動すると考えられています。
衛星。天王星の衛星が20個発見されました。 最大の-チタニアとオベロン-直径1500キロ。 500 kmを超える大きなものがさらに3つあり、残りは非常に小さいものです。 5つの大きな衛星の表面スペクトルは、大量の水氷を示しています。 すべての衛星の表面は隕石クレーターで覆われています。
ネプチューン。外部的には、海王星は天王星に似ています。 そのスペクトルはまた、メタンと水素のバンドによって支配されています。 海王星からの熱の流れは、海王星に入射する太陽熱の力を大幅に上回っています。これは、内部エネルギー源の存在を示しています。 おそらく、内部熱の多くは、14.5の惑星半径の距離で反対方向に周回している巨大な月トリトンによって引き起こされた潮汐の結果として放出されます。 ボイジャー2号は、1989年に雲の層から5000 kmの距離を飛行し、ネプチューンの近くでさらに6つの衛星と5つのリングを発見しました。 大暗斑と渦電流の複雑なシステムが大気中に発見されました。 トリトンのピンクがかった表面は、強力な間欠泉を含む驚くべき地質学的詳細を明らかにしました。 ボイジャーによって発見された衛星プロテウスは、1949年に地球から発見されたネレイドよりも大きいことが判明しました。
冥王星。冥王星は非常に細長く傾斜した軌道を持っています。 近日点では、29.6AUで太陽に接近します。 そして、49.3AUの遠地点で除去されます。 プルートは1989年に近日点を通過しました。 1979年から1999年まで、海王星よりも太陽に近かった。 しかし、冥王星の軌道傾斜角が大きいため、冥王星の軌道は海王星と交差することはありません。 冥王星の平均表面温度は50Kで、遠日点から近日点に15 K変化します。これは、このような低温で非常に顕著です。 特に、これは惑星が近日点を通過する期間中に希薄なメタン大気の出現につながりますが、その圧力は地球の大気の圧力の10万分の1です。 プルートは月よりも小さいので、長い間大気を保つことができません。 冥王星の月のカロンは、惑星の近くを周回するのに6。4日かかります。 その軌道は黄道に対して非常に強く傾いているので、日食はカロンの軌道面を通る地球の通過のまれな時期にのみ発生します。 冥王星の明るさは6。4日周期で定期的に変化します。 したがって、冥王星はカロンと同期して回転し、表面に大きな斑点があります。 惑星の大きさに関して、カロンは非常に大きいです。 冥王星-カロンはしばしば「二重惑星」と呼ばれます。 かつて、冥王星は海王星の「逃げた」衛星と考えられていましたが、カロンの発見後、これはありそうもないように見えます。
惑星：比較分析
内部構造。それらの観点からの太陽系のオブジェクト 内部構造 4つのカテゴリーに分けることができます：1）彗星、2）小天体、3）地球型惑星、4）ガス巨人。 彗星は、特別な構成と歴史を持つ単純な氷のような体です。 小天体のカテゴリには、惑星間塵の粒子、惑星の環の粒子、小型衛星、ほとんどの小惑星など、半径が200km未満の他のすべての天体が含まれます。 太陽系の進化の間に、それらはすべて一次降着の間に放出された熱を失い、冷却されました、それらの中で起こっている放射性崩壊のために熱くなるのに十分な大きさではありませんでした。 地球型の惑星は非常に多様です：「鉄」の水星から神秘的な氷のシステム冥王星-カロンまで。 最大の惑星に加えて、太陽は時々ガス巨人として分類されます。 惑星の構成を決定する最も重要なパラメータは、平均密度（総質量を総体積で割ったもの）です。 その値は、「石」（ケイ酸塩、金属）、「氷」（水、アンモニア、メタン）、または「ガス」（水素、ヘリウム）などの惑星の種類を即座に示します。 水星と月の表面は非常に似ていますが、水星の平均密度は月の平均密度の1.6倍であるため、内部の組成は完全に異なります。 同時に、水銀の質量は小さいので、その高密度は主に重力の作用下での物質の圧縮によるものではなく、特殊な化学組成によるものです。水銀には60〜70％の金属と30が含まれています。 -質量でケイ酸塩の40％。 水星の単位質量あたりの金属含有量は、他のどの惑星よりも大幅に高くなっています。 金星は非常にゆっくりと回転するため、赤道の膨張は1メートルの何分の1か（地球で-21 km）でしか測定されず、惑星の内部構造については何もわかりません。 その重力場は、大陸が「浮かんでいる」地球とは対照的に、表面の地形と相関しています。 金星の大陸はマントルの剛性によって固定されている可能性がありますが、金星の地形はそのマントル内の激しい対流によって動的に維持されている可能性があります。 地球の表面は、太陽系の他の物体の表面よりもはるかに若いです。 この理由は、主にプレートテクトニクスの結果としての地殻材料の集中的な処理です。 液体の水の作用による侵食も顕著な影響を及ぼします。 ほとんどの惑星と衛星の表面は、衝突クレーターまたは火山に関連するリング構造によって支配されています。 地球上では、プレートテクトニクスによってその主要な高地と低地が線形になっています。 例としては、2つのプレートが衝突する場所にそびえる山脈があります。 あるプレートが別のプレートの下にある場所（沈み込み帯）を示す海溝。 また、マントル（拡散帯）から出現する若い地殻の作用で2つのプレートが分岐する場所の中央海嶺。 したがって、地球の表面の起伏は、その内部のダイナミクスを反映しています。 地球の上部マントルの小さなサンプルは、火成岩の一部として地表に浮かび上がると、実験室での研究に利用できるようになります。 超塩基性介在物（超塩基性、ケイ酸塩が少なく、MgとFeが豊富）には、高圧でのみ形成される鉱物（ダイヤモンドなど）と、高圧で形成された場合にのみ共存できる対の鉱物が含まれています。 これらの含有物により、上部マントルの組成を約1メートルの深さまで十分な精度で推定することが可能になりました。 200キロ。 深部マントルの鉱物組成は、深さ方向の温度分布に関する正確なデータがまだなく、深部鉱物の主な相が実験室で再現されていないため、よく知られていません。 地球のコアは外側と内側に分かれています。 外核は横地震波を伝達しないため、液体です。 しかし、5200 kmの深さで、コア物質は再び横波を伝導し始めますが、低速です。 これは、内核が部分的に「凍結」していることを意味します。 コアの密度は、おそらく硫黄の混合のために、純粋な鉄ニッケル液体の密度よりも低くなっています。 火星表面の4分の1は、惑星の平均半径に対して7km上昇したTharsisHillによって占められています。 ほとんどの火山がその上にあり、その形成中に溶岩が長距離に広がります。これは、鉄が豊富な溶岩に典型的です。 火星の火山（太陽系で最大）のサイズが大きい理由の1つは、地球とは異なり、火星にはマントルのホットポケットに対してプレートが移動しないため、火山が1か所で成長するのに長い時間がかかることです。 。 火星には磁場がなく、地震活動は検出されていません。 その土壌には多くの酸化鉄があり、これは内部の弱い分化を示しています。
内部の暖かさ。多くの惑星は、太陽から受けるよりも多くの熱を放射します。 惑星の腸で生成され、蓄えられる熱の量は、その歴史に依存します。 新興惑星にとって、隕石の爆撃は主な熱源です。 次に、鉄やニッケルなどの最も密度の高い成分が中心に向かって沈降してコアを形成するときに、内部の分化中に熱が放出されます。 木星、土星、海王星（何らかの理由で天王星ではない）は、46億年前に形成されたときに蓄えた熱をまだ放射しています。 地球型惑星にとって、現在の時代の重要な熱源は、元のコンドライト（太陽）組成に少量含まれていた放射性元素（ウラン、トリウム、カリウム）の崩壊です。 潮汐変形における運動エネルギーの散逸、いわゆる「潮汐散逸」は、イオの主な加熱源であり、いくつかの惑星の進化において重要な役割を果たし、その回転（たとえば、水星）潮によって遅くなりました。
マントル対流。液体が十分に強く加熱されると、熱伝導率と輻射が局所的に供給される熱流束に対応できないため、液体内で対流が発生します。 地球型惑星の内部が液体のように対流で覆われていると言うのは奇妙に思えるかもしれません。 地震学的データによると、横波は地球のマントルを伝播し、その結果、マントルは液体ではなく、固体の岩石で構成されていることを私たちは知っていますか？ しかし、普通のガラスのパテを見てみましょう。圧力が遅いと、粘性のある液体のように振る舞い、圧力が鋭く（弾性体のように）、衝撃が石のようになります。 これは、物質がどのように振る舞うかを理解するために、どのような時間スケールのプロセスが発生するかを考慮に入れなければならないことを意味します。 横波は数分で地球の腸を通過します。 数百万年で測定された地質学的時間スケールでは、岩石に大きな応力が絶えず加えられると、岩石は塑性変形します。 地球の地殻がまだまっすぐになっていて、1万年前に終わった最後の氷河期の前にあった元の形に戻っているのは驚くべきことです。 スカンジナビアの隆起した海岸の年代を研究したN.Haskelは、1935年に、地球のマントルの粘度が液体の水の粘度の1023倍であると計算しました。 しかし同時に、数学的な分析は、地球のマントルが激しい対流の状態にあることを示しています（地球の内部のそのような動きは、1秒で100万年が経過する加速された映画で見ることができます）。 同様の計算は、金星、火星、そして程度は少ないが水星と月にもおそらく対流マントルがあることを示しています。 私たちは、ガスの巨大惑星における対流の性質を解明し始めたばかりです。 対流運動は、木星型惑星に存在する急速な回転の影響を強く受けることが知られていますが、中心の引力を持つ回転球の対流を実験的に研究することは非常に困難です。 これまでのところ、この種の最も正確な実験は、地球に近い軌道の微小重力で行われてきました。 これらの実験は、理論計算と数値モデルとともに、惑星の回転軸に沿って伸び、球形度に従って曲がった管で対流が発生することを示しました。 このような対流セルは、その形状から「バナナ」と呼ばれます。 ガスの巨大惑星の圧力は、雲頂のレベルでの1バールから、中央での約50Mバールまで変化します。 したがって、それらの主成分である水素は さまざまなレベルさまざまな段階で。 3 Mbarを超える圧力では、通常の水素分子はリチウムと同様の液体金属になります。 計算によると、木星は主に金属水素で構成されています。 そして、天王星と海王星は、明らかに、液体の水のマントルが広がっており、これも優れた導体です。
磁場。惑星の外部磁場は、その内部の動きに関する重要な情報を運びます。 巨大惑星の曇った大気の中で風速が測定される基準座標系を設定するのは磁場です。 これは、地球の液体金属コアに強力な流れが存在し、天王星と海王星の水マントルで活発な混合が行われていることを示しています。 それどころか、金星と火星に強い磁場がないことは、それらの内部ダイナミクスに制限を課します。 地球型惑星の中でも、地球の磁場は非常に強い強度を持っており、活発なダイナモ効果を示しています。 金星に強い磁場がないということは、その核が固まったことを意味するわけではありません。おそらく、惑星のゆっくりとした回転がダイナモ効果を妨げています。 天王星と海王星は同じ磁気双極子を持っており、惑星の軸に対して大きな傾きがあり、それらの中心に対してシフトしています。 これは、それらの磁気がコアではなくマントルで発生していることを示しています。 木星の衛星イオ、エウロパ、ガニメデには独自の磁場がありますが、カリストにはありません。 月に残っている磁気。
雰囲気。太陽、9つの惑星のうちの8つ、および63の衛星のうちの3つは大気を持っています。 それぞれの大気には、「天気」と呼ばれる独自の特殊な化学組成と挙動があります。 大気は2つのグループに分けられます。地球型惑星の場合、大陸または海の密な表面が大気の下部境界の状態を決定し、ガス巨人の場合、大気は実質的に底なしです。 地球型惑星の場合、地表近くの大気の薄い（0.1 km）層は、常にそれからの加熱または冷却を経験し、移動中は摩擦と乱流（不均一な地形による）を経験します。 この層は、表面層または境界層と呼ばれます。 表面近くでは、分子の粘性が大気を地面に「接着」する傾向があるため、微風でも強い垂直方向の速度勾配が生じ、乱気流が発生する可能性があります。 高さによる気温の変化は、対流不安定性によって制御されます。これは、下から空気が暖かい表面から加熱され、軽くなり、浮くためです。 エリアで上昇 低圧 、それは膨張して空間に熱を放射し、それを冷却し、密度を高め、沈みます。 対流の結果として、大気の下部層に断熱的な鉛直温度勾配が確立されます。たとえば、地球の大気では、気温は高さとともに6.5 K/km低下します。 この状況は対流圏界面（ギリシャ語の「対流圏界面」-ターン、「一時停止」-終了）まで存在し、対流圏と呼ばれる大気の下層を制限します。 私たちが天気と呼ぶ変化が起こるのはここです。 地球の近くでは、対流圏界面は高度8〜18kmで通過します。 赤道では、極よりも10km高くなっています。 高さとともに密度が指数関数的に減少するため、地球の大気の質量の80％が対流圏に囲まれています。 また、ほとんどすべての水蒸気が含まれているため、天気を作り出す雲が含まれています。 金星では、二酸化炭素と水蒸気が、硫酸と二酸化硫黄とともに、表面から放出されるほぼすべての赤外線を吸収します。 これは強い温室効果を引き起こします、すなわち。 金星の表面温度は、赤外線を透過する大気中の表面温度よりも500K高いという事実につながります。 地球上の主な「温室効果ガス」は水蒸気と二酸化炭素であり、温度を30 K上昇させます。火星では、二酸化炭素と大気中の塵がわずか5Kの弱い温室効果を引き起こします。金星の高温表面はそれを表面の岩石に結合することによって大気からの硫黄。 金星の下層大気は二酸化硫黄が豊富であるため、高度50〜80kmに硫酸雲の密な層があります。 特に強力な火山噴火の後、地球の大気中にはごくわずかな量の硫黄含有物質も見られます。 火星の大気中に硫黄が記録されていないため、その火山は現在の時代には活動していません。 地球上では、対流圏の高さとともに温度が安定して低下し、対流圏界面より上では高さとともに温度が上昇します。 したがって、成層圏と呼ばれる非常に安定した層があります（ラテン層-層、フローリング）。 恒久的な薄いエアロゾル層の存在と核爆発からの放射性元素の長期滞在は、成層圏での混合がないことの直接的な証拠です。 陸域成層圏では、成層圏界面までの高さで気温が上昇し続け、高度約1℃を通過します。 50キロ。 成層圏の熱源はオゾンの光化学反応であり、その濃度は高度約1メートルで最大になります。 25キロ。 オゾンは紫外線を吸収するため、75km未満ではほとんどすべてが熱に変換されます。 成層圏の化学的性質は複雑です。 オゾンは主に赤道域で形成されますが、その最高濃度は極で見られます。 これは、オゾン含有量が化学だけでなく、大気のダイナミクスによっても影響を受けることを示しています。 火星はまた、極、特に冬の極でオゾン濃度が高くなっています。 火星の乾燥した大気には、オゾン層を破壊するヒドロキシルラジカル（OH）が比較的少ない。 巨大惑星の大気の温度プロファイルは、星の惑星掩蔽の地上観測と、特にプローブが惑星に入るときの無線信号の減衰からのプローブデータから決定されます。 各惑星には対流圏界面と成層圏があり、その上に熱圏、外気圏、電離層があります。 木星、土星、天王星のそれぞれの熱圏の温度は約です。 1000、420、800K。天王星の高温と比較的低い重力により、大気はリングまで広がることができます。 これにより、ほこりの粒子が減速し、急速に落下します。 天王星の環にはまだ塵の小道があるので、そこに塵の源があるに違いありません。 異なる惑星の大気中の対流圏と成層圏の温度構造には多くの共通点がありますが、それらの化学組成は非常に異なります。 金星と火星の大気は主に二酸化炭素ですが、大気の進化の2つの極端な例を表しています。金星は高密度で高温の大気であり、火星は低温で希薄な大気です。 地球の大気が最終的にこれらの2つのタイプのいずれかになるかどうか、そしてこれらの3つの大気が常に非常に異なっているかどうかを理解することが重要です。 惑星上の元の水の運命は、水素の軽い同位体に関連して重水素の含有量を測定することによって決定できます。比率D / Hは、惑星を離れる水素の量に制限を課します。 金星の大気中の水の質量は現在、地球の海洋の質量の10-5です。 しかし、金星のD / H比は、地球の100倍です。 最初にこの比率が地球と金星で同じであり、金星の貯水量がその進化中に補充されなかった場合、金星のD / H比が100倍になるということは、金星に100倍の水があったことを意味します。今。 これについての説明は通常、「温室の揮発」理論で求められます。この理論では、金星は水がその表面に凝縮するのに十分なほど冷たくはなかったと述べています。 水が常に蒸気の形で大気を満たしている場合、水分子の光分解により水素が放出され、その軽い同位体が大気から宇宙に逃げ出し、残りの水は重水素で濃縮されました。 非常に興味深いのは、地球と金星の大気の大きな違いです。 地球型惑星の現代の大気は、腸の脱ガスの結果として形成されたと考えられています。 この場合、水蒸気と二酸化炭素が主に放出されました。 地球上では、水は海に集中し、二酸化炭素は堆積岩に結合していました。 しかし、金星は太陽に近く、そこでは暑く、生命はありません。 そのため、二酸化炭素は大気中に残っていました。 日光の作用下での水蒸気は水素と酸素に解離します。 水素は宇宙に逃げ出し（地球の大気もすぐに水素を失います）、酸素は岩石に結合していることがわかりました。 確かに、これら2つの大気の違いは、より深くなる可能性があります。金星の大気には、地球の大気よりもはるかに多くのアルゴンが存在するという事実の説明はまだありません。 火星の表面は今や寒くて乾燥した砂漠です。 1日の最も暖かい時間帯は、気温が通常の水の凝固点をわずかに超える可能性がありますが、大気圧が低いため、火星の表面の水は液体状態になりません。氷はすぐに蒸気に変わります。 しかし、火星には、川床に似た峡谷がいくつかあります。 それらのいくつかは、短期的ではあるが壊滅的に強力な水流によって遮断されているように見えますが、他のものは、火星の歴史の初期に低地の川が長期的に存在している可能性を示す深い峡谷と広範な谷のネットワークを示しています。 火星の古いクレーターは若いクレーターよりもはるかに多くの侵食によって破壊されているという形態学的兆候もあります。これは、火星の大気が現在よりもはるかに密集している場合にのみ可能です。 1960年代初頭、火星の極地のキャップは水氷で構成されていると考えられていました。 しかし、1966年に、R。レイトンとB.マレーは惑星の熱収支を考慮し、二酸化炭素が極で大量に凝縮し、極冠と極冠の間で固体と気体の二酸化炭素のバランスを維持する必要があることを示しました。雰囲気。 極冠の季節的な成長と減少が火星大気の圧力変動を20％にもたらすのは不思議です（たとえば、古いジェットライナーのキャビンでは、離着陸時の圧力降下も約20％でした）。 火星の極地のキャップの宇宙写真は、火星の極地着陸船（1999）の探査機が探索することになっていたが、着陸に失敗した驚くべきらせん状のパターンと階段状の段丘を示しています。 火星の大気の圧力が、おそらく最初の10億年の数バールから、現在は7 mbarに大幅に低下した理由は、正確にはわかりません。 地球で起こったように、表面の岩石の風化が大気から二酸化炭素を取り除き、炭酸塩岩の炭素を隔離した可能性があります。 273 Kの表面温度で、このプロセスは火星の二酸化炭素大気をわずか5000万年で数バールの圧力で破壊する可能性があります。 太陽系の歴史を通して、火星の温暖で湿度の高い気候を維持することは明らかに非常に困難であることが証明されています。 同様のプロセスは、地球の大気中の炭素含有量にも影響を及ぼします。 現在、約60バールの炭素が地球の炭酸塩岩に結合しています。 明らかに、過去には、地球の大気には現在よりもはるかに多くの二酸化炭素が含まれており、大気の温度はより高かった。 地球と火星の大気の進化の主な違いは、地球ではプレートテクトニクスが炭素循環をサポートしているのに対し、火星では岩や極地のキャップに「固定」されていることです。
周惑星円盤。 巨大な惑星のそれぞれが環系を持っているのは不思議ですが、単一の地球型惑星が持っているわけではありません。 望遠鏡で初めて土星を見る人は、驚くほど明るく澄んだリングを見て、「まあ、写真のように！」と叫ぶことがよくあります。 しかし、残りの惑星のリングは望遠鏡ではほとんど見えません。 木星の薄いリングは、その磁場との不思議な相互作用を経験しています。 天王星と海王星はそれぞれいくつかの薄いリングに囲まれています。 これらのリングの構造は、近くの衛星との共鳴相互作用を反映しています。 ネプチューンの3つの環状弧は、半径方向と方位角方向の両方で明らかに制限されているため、研究者にとって特に興味深いものです。 大きな驚きは、1977年に天王星の星の被覆を観測したときに天王星の狭い環が発見されたことです。実際、わずか数十年で狭い環を著しく拡大する可能性のある現象がたくさんあります。これらは粒子の相互衝突です。 、ポインティング・ロバートソン効果（放射ブレーキ）とプラズマブレーキ。 実用的な観点から、位置を高精度で測定できる細いリングは、粒子の軌道運動の非常に便利な指標であることが判明しました。 天王星の環の歳差運動は、惑星内の質量の分布を解明することを可能にしました。 ほこりの多いフロントガラスを使って昇る太陽や沈む太陽に向かって車を運転しなければならなかった人は、ほこりの粒子が落下する方向に光を強く散乱させることを知っています。 そのため、惑星の環の塵を地球から観測して検出することは困難です。 太陽の側から。 しかし、宇宙探査機が外惑星を通過して「振り返る」たびに、透過光でリングの画像を取得しました。 このような天王星と海王星の画像では、これまで知られていなかったダストリングが発見されました。これは、長い間知られている狭いリングよりもはるかに幅が広いものです。 回転ディスクは、現代の天体物理学の最も重要なトピックです。 銀河の構造を説明するために開発された多くの力学理論は、惑星の環を研究するためにも使用できます。 したがって、土星の環は、自己重力ディスクの理論をテストするためのオブジェクトになりました。 これらのリングの自己重力特性は、詳細画像に表示されているらせん密度波とらせん曲げ波の両方の存在によって示されます。 土星の環で見つかった波束は、カッシーニの間隙の外側で渦巻密度波を駆動している月のイアペトゥスとの惑星の強い水平共鳴に起因しています。 リングの起源については多くの推測がなされてきました。 それらがロシュゾーン内にあることが重要です。 粒子の相互引力が惑星によるそれらの間の引力の差よりも小さい惑星からのそのような距離で。 ロシュゾーン内では、散乱粒子は惑星の衛星を形成できません。 おそらく、惑星自体の形成以来、リングの実体は「主張されていない」ままでした。 しかし、おそらくこれらは最近の大惨事の痕跡です-2つの衛星の衝突または惑星の潮汐力による衛星の破壊。 土星の環の物質をすべて集めると、半径が約1mmの体になります。 200キロ。 他の惑星のリングでは、物質ははるかに少ないです。
太陽系の小天体
小惑星。 多くの小さな惑星（小惑星）は、主に火星と木星の軌道の間で太陽の周りを回っています。 天文学者は、望遠鏡ではかすかな星のように見えるため、「小惑星」という名前を採用しました（アスターはギリシャ語で「星」を意味します）。 最初、彼らはこれらがかつて存在した大きな惑星の断片であると考えました、しかしそれから小惑星が決して単一の体を形成しなかったことが明らかになりました。 おそらく、木星の影響により、この物質は惑星に結合できませんでした。 推定によると、私たちの時代のすべての小惑星の総質量は、月の質量のわずか6％です。 この質量の半分は、最大の3つ（1セレス、2パラス、4ベスタ）に含まれています。 小惑星の指定の番号は、それが発見された順序を示しています。 軌道が正確にわかっている小惑星には、シリアル番号だけでなく名前も割り当てられています：3 Juno、44 Nisa、1566Icarus。 これまでに発見された33,000個の小惑星のうち8,000個以上の小惑星の軌道の正確な要素が知られています。 半径が50km以上、約1000個（15 km以上）の小惑星が少なくとも200個あります。 約100万個の小惑星の半径が0.5kmを超えると推定されています。 それらの最大のものはセレスであり、かなり暗くて観察するのが難しい物体です。 地上の望遠鏡を使用して大きな小惑星の表面の詳細を区別するには、補償光学の特別な方法が必要です。 ほとんどの小惑星の軌道半径は2.2から3.3AUの間であり、この領域は「小惑星帯」と呼ばれます。 しかし、それは小惑星の軌道で完全に満たされているわけではありません：2.50、2.82、2.96AUの距離で。 彼らはここにはいない; これらの「窓」は、木星からの妨害の影響下で形成されました。 すべての小惑星は順方向に軌道を回っていますが、それらの多くの軌道は著しく伸びて傾いています。 いくつかの小惑星は非常に奇妙な軌道を持っています。 したがって、トロイの木馬のグループが木星の軌道を移動します。 これらの小惑星のほとんどは非常に暗くて赤いです。 アムールグループの小惑星は、火星の軌道に適合するか、それを横切る軌道を持っています。 それらの中で433エロス。 アポログループの小惑星は地球の軌道を横切っています。 それらの中で、太陽に最も近い1533年のイカルス。 明らかに、遅かれ早かれ、これらの小惑星は惑星への危険な接近を経験し、それは衝突または軌道の重大な変化で終わります。 最後に、アトングループの小惑星は最近、特別なクラスとして選ばれました。その軌道はほぼ完全に地球の軌道内にあります。 それらはすべて非常に小さいです。 多くの小惑星の明るさは周期的に変化しますが、これは不規則な物体を回転させるのに自然なことです。 小惑星の自転周期は2.3時間から80時間の範囲で、平均して9時間近くあります。小惑星は、多数の相互衝突により不規則な形状をしています。 エキゾチックな形の例は、433エロスと643ヘクターで、軸の長さの比率は2.5に達します。 過去には、太陽系の内部全体が主な小惑星帯に似ていた可能性があります。 このベルトの近くにある木星は、その引力で小惑星の動きを強く乱し、小惑星の速度を上げて衝突を引き起こします。これは、小惑星を結合するよりも破壊することがよくあります。 未完成の惑星のように、小惑星帯は、惑星の完成した体の中に消える前に、構造の一部を見るユニークな機会を私たちに与えてくれます。 小惑星が反射する光を研究することで、小惑星の表面の組成について多くを学ぶことができます。 ほとんどの小惑星は、反射率と色に基づいて、隕石グループに似た3つのグループに割り当てられます。タイプCの小惑星は、炭素質コンドライトのように表面が暗く（下記の隕石を参照）、タイプSは明るく赤く、タイプMは鉄に似ています。 -ニッケル隕石。 たとえば、1セレスは炭素質コンドライトのように見え、4ベスタは玄武岩ユークライトのように見えます。 これは、隕石の起源が小惑星帯に関連していることを示しています。 小惑星の表面は細かく砕かれた岩で覆われています-レゴリス。 隕石の衝突後も表面にとどまっているのは不思議です。結局、20kmの小惑星の重力は10-3gで、表面を離れる速度はわずか10 m/sです。 色に加えて、多くの特徴的な赤外線および紫外線スペクトル線が小惑星の分類に使用されることが現在知られています。 これらのデータによると、A、C、D、S、Tの5つの主要なクラスが区別されます。小惑星4ベスタ、349デンボウスカ、1862アポロはこの分類に当てはまりませんでした。それぞれが特別な位置を占め、新しい小惑星のプロトタイプになりました。それぞれV、R、Qのクラスで、現在は他の小惑星が含まれています。 その後、C型小惑星の大規模なグループから、クラスB、F、Gが区別されました。現代の分類には、S、C、M、D、の文字で（メンバー数の降順で）指定された14種類の小惑星が含まれます。 F、P、G、E、B、T、A、V、Q、R。C型小惑星のアルベドはS型小惑星のアルベドよりも低いため、観測選択が行われます。暗いC型小惑星は検出がより困難です。 これを念頭に置いて、最も多くのタイプであるのはC型小惑星です。 さまざまなタイプの小惑星のスペクトルと純粋な鉱物のスペクトルの比較から、3つの大きなグループが形成されました：原始（C、D、P、Q）、変成（F、G、B、T）およびマグマ（S、 M、E、A、V、R）。 原始小惑星の表面は炭素と水が豊富です。 変成岩は、原始岩よりも水分と揮発性物質が少なくなっています。 火成岩は、おそらく溶融物から形成された複雑な鉱物で覆われています。 主な小惑星帯の内側の領域はマグマ性小惑星が豊富に存在し、変成小惑星は帯の中央部で優勢であり、原始小惑星は周辺で優勢です。 これは、太陽系の形成中に、小惑星帯に急激な温度勾配があったことを示しています。 スペクトルに基づく小惑星の分類は、表面組成に従って小惑星をグループ化します。 しかし、それらの軌道の要素（半主軸、離心率、傾斜）を考慮すると、小惑星の動的ファミリーが区別され、1918年に平山K.によって最初に記述されました。それらの中で最も人口が多いのはテミスのファミリーです。 EosとKoronids。 おそらく、各家族は比較的最近の衝突の断片の群れです。 太陽系の体系的な研究は、主要な衝突が例外ではなく規則であり、地球もそれらの影響を受けないことを理解するように私たちを導きます。
隕石。 流星物質は、太陽の周りを回転する小さな体です。 隕石とは、惑星の大気圏に飛び込んで真っ赤に輝いた隕石です。 そして、その残骸が惑星の表面に落ちた場合、それは隕石と呼ばれます。 隕石が大気中を飛行しているのを観察した目撃者がいる場合、隕石は「落下した」と見なされます。 それ以外の場合は、「見つかった」と呼ばれます。 「落ちた」隕石よりもはるかに多くの「見つかった」隕石があります。 多くの場合、彼らはフィールドで働く観光客や農民によって発見されます。 隕石は色が濃く、雪の中で見やすいので、すでに何千もの隕石が見つかっている南極の氷原は、それらを探すのに最適な場所です。 南極の隕石は、1969年に氷河を研究した日本の地質学者のグループによって初めて発見されました。 彼らは9つの破片が並んでいるのを発見しましたが、4つの異なるタイプの隕石に属しています。 さまざまな場所で氷に落ちた隕石が集まって、年間数メートルの速度で移動する氷原が山岳地帯で止まっていることがわかりました。 風が氷の上層を破壊して乾燥させ（乾いた昇華が起こります-アブレーション）、隕石が氷河の表面に集中します。 このような氷は青みがかった色をしており、隕石の収集が期待できる場所を研究するときに科学者が使用する空気と簡単に区別できます。 重要な隕石の落下は1969年にチワワ（メキシコ）で発生しました。 多くの大きな破片の最初のものは、プエブリトデアジェンデの村の家の近くで発見され、伝統に従って、この隕石のすべての発見された破片は、アジェンデという名前で統合されました。 アエンデ隕石の崩壊は、アポロ月面プログラムの開始と同時に起こり、科学者に地球外のサンプルを分析する方法を考案する機会を与えました。 近年、より暗い母岩に埋め込まれた白い破片を含むいくつかの隕石は、月の破片であることがわかっています。 アエンデ隕石は、石質隕石の重要なサブグループであるコンドライトに属しています。 それらは、原始惑星状星雲に凝縮し、その後の岩石の一部となった最も古い球形の粒子であるコンドリュール（ギリシャ語のコンドリュース、穀物）を含んでいるため、そう呼ばれています。 このような隕石は、太陽系の年代とその初期組成を推定することを可能にします。 カルシウムとアルミニウムが豊富なアエンデ隕石の含有物は、沸点が高いために最初に凝縮したものであり、放射性崩壊から測定した年代は4.559±0.004億年です。 これは、太陽系の年齢の最も正確な推定値です。 さらに、すべての隕石は、銀河宇宙線、太陽放射、太陽風の長期的な影響によって引き起こされた「歴史的記録」を持っています。 宇宙線による被害を調べることで、隕石が地球の大気の保護下に落ちる前に、どのくらいの期間軌道にとどまっていたかを知ることができます。 隕石と太陽の直接的なつながりは、最も古い隕石（コンドライト）の元素組成が太陽の光球の組成を正確に繰り返すという事実に基づいています。 含有量が異なる唯一の元素は、冷却中に隕石から大量に蒸発する水素やヘリウムなどの揮発性物質と、核反応で太陽に部分的に「燃え尽きる」リチウムです。 「太陽組成」と「コンドライト組成」という用語は、上記の「太陽物質のレシピ」の説明では同じ意味で使用されます。 太陽とは組成が異なる石隕石をエイコンドライトと呼びます。
小さな破片。太陽に近い空間は小さな粒子で満たされ、その源は主に小惑星帯での彗星の崩壊核と物体の衝突です。 ポインティング・ロバートソン効果の結果として、最小の粒子が徐々に太陽に近づきます（これは、移動する粒子に対する太陽光の圧力が太陽粒子の線に正確に沿って方向付けられていないという事実にありますが、光行​​差の結果として後ろにそらされるため、パーティクルの動きが遅くなります）。 太陽への小さな粒子の落下は、それらの絶え間ない再生によって補償されます。そのため、黄道面には、太陽の光線を散乱させる塵の蓄積が常にあります。 最も暗い夜には、黄道光として見え、日没後の西と日の出前の東の黄道に沿って広い帯状に伸びます。 太陽の近くで、黄道光は皆既日食の間にのみ見える偽のコロナ（F-クラウン、偽から偽）に入ります。 太陽からの角距離が大きくなると、黄道光の明るさは急速に減少しますが、黄道の反太陽点で再び増加し、逆放射を形成します。 これは、小さなほこりの粒子が光を集中的に反射して戻すためです。 時々、流星物質は地球の大気に侵入します。 彼らの移動速度は非常に速い（平均40 km / s）ので、最小のものと最大のものを除いて、ほとんどすべてが高度約110 kmで燃え尽き、長い明るい尾を残します-流星、または流れ星。 多くの流星物質は個々の彗星の軌道に関連付けられているため、1年の特定の時期に地球がそのような軌道の近くを通過するときに流星がより頻繁に観測されます。 たとえば、地球が1862 III彗星によって失われた粒子に関連するペルセウス座流星群のシャワーを横切るとき、毎年8月12日頃に多くの流星があります。 10月20日の地域での別のシャワー（オリオン座流星群）は、ハレー彗星からの塵に関連しています。
も参照してください流星。 30ミクロン未満の粒子は、大気中で減速し、燃焼せずに地面に落下する可能性があります。 そのような微小隕石は、実験室分析のために収集されます。 数センチ以上の粒子が十分に密度の高い物質で構成されている場合、それらも完全には燃え尽きず、隕石の形で地球の表面に落下します。 それらの90％以上は石です。 専門家だけがそれらを陸生岩と区別することができます。 残りの10％の隕石は鉄です（実際、それらは鉄とニッケルの合金で構成されています）。 隕石は小惑星の断片と見なされます。 鉄隕石はかつてこれらの物体の核の構成にあり、衝突によって破壊されました。 いくつかの緩くて揮発性の隕石が彗星に由来する可能性がありますが、これはありそうにありません。 ほとんどの場合、彗星の大きな粒子は大気中で燃え尽き、小さなものだけが残ります。 彗星や小惑星が地球に到達するのがどれほど難しいかを考えると、太陽系の深さから私たちの惑星に独立して「到着」した隕石を研究することがどれほど有用であるかは明らかです。
も参照してください隕石。
彗星。通常、彗星は太陽系の遠い周辺から来て、 短時間非常に壮観な著名人になります。 現時点では一般的な注目を集めていますが、その性質の多くはまだ不明です。 通常、新しい彗星が予期せず出現するため、それに対応するための宇宙探査機を準備することはほとんど不可能です。 もちろん、軌道がよく知られている数百の周期彗星の1つに会うために、ゆっくりと準備してプローブを送ることができます。 しかし、繰り返し太陽に接近してきたこれらの彗星はすべて、すでに古くなり、揮発性物質をほぼ完全に失い、青白く不活性になっています。 まだ活動している周期彗星は1つだけです。ハレー彗星です。 彼女の30回の出演は、紀元前240年以来定期的に記録されています。 1758年にその出現を予測した天文学者E.ハレーに敬意を表してこの彗星に名前を付けました。ハレー彗星の公転周期は76年で、近日点距離は0.59AUです。 および遠地点35AU 1986年3月に黄道面を横切ったとき、50の科学機器を備えた宇宙船の艦隊が急いでそれに会いました。 特に重要な結果は、2つのソビエト探査機「ベガ」とヨーロッパの「ジョット」によって得られました。これらは初めて彗星核の画像を送信しました。 それらは、クレーターで覆われた非常に不均一な表面と、コアの日当たりの良い側に噴出する2つのガスジェットを示しています。 ハレー彗星の核は予想より大きかった。 入射光のわずか4％を反射するその表面は、太陽系で最も暗いものの1つです。



年間約10個の彗星が観測されており、そのうち3分の1しか以前に発見されていません。 それらはしばしば公転周期の期間に従って分類されます：短周期（3 他の惑星系
星の形成に関する現代の見方から、太陽型の星の誕生は惑星系の形成を伴わなければならないということになる。 これが太陽に完全に類似している星にのみ適用される場合でも（つまり、 単一の星スペクトルクラスG）の場合、この場合、銀河系の星の少なくとも1％（これは約10億個の星）に惑星系が必要です。 より詳細な分析は、連星系に含まれているものでさえ、すべての星がスペクトル型Fよりも冷たい惑星を持つことができることを示しています。



確かに、近年、他の星の周りの惑星の発見の報告がありました。 同時に、惑星自体は見えません。それらの存在は、惑星への引力によって引き起こされる星のわずかな動きによって検出されます。 惑星の軌道運動により、星は「揺れ」、その視線速度は周期的に変化します。これは、星のスペクトルの線の位置から測定できます（ドップラー効果）。 1999年の終わりまでに、木星型惑星の発見は、51ペグ、70 Vir、47 UMa、55 Cnc、t Boo、u And、16Cygなどを含む約30個の星で報告されました。太陽、そしてそれらの最も近いもの（グリーゼ876）までの距離はわずか15セントです。 年。 2つの電波パルサー（PSR 1257 +12およびPSRB1628-26）にも、地球のオーダーの質量を持つ惑星のシステムがあります。 光学技術の助けを借りて、通常の星のそのような光の惑星に気付くことはまだ不可能です。 各星の周りで、惑星の表面温度が液体の水の存在を可能にする生態圏を指定することができます。 太陽生態圏は0.8から1.1AUまで広がります。 地球が含まれていますが、金星（0.72 AU）と火星（1.52 AU）は落下しません。 おそらく、どの惑星系においても、生態圏に入る惑星は1〜2個に過ぎず、その条件は生命にとって好ましいものです。
軌道運動のダイナミクス
高精度の惑星の動きは、I。Kepler（1571-1630）の3つの法則に従います。これは、彼が観測から導き出したものです。1）惑星は楕円形で動き、その焦点の1つは太陽です。 2）太陽と惑星を結ぶ半径ベクトルは、惑星の軌道の等しい時間間隔で等しい領域を掃引します。 3）公転周期の二乗は、楕円軌道の半主軸の三乗に比例します。 ケプラーの第2法則は、角運動量保存の法則に直接準拠しており、3つの中で最も一般的です。 ニュートンは、2つの物体間の引力がそれらの間の距離の二乗に反比例する場合、ケプラーの最初の法則が有効であり、この力が物体の質量にも比例する場合、3番目の法則が有効であることを発見しました。 1873年、J。バートランドは、一般に2つの場合にのみ、物体が渦巻き状に互いに移動しないことを証明しました。ニュートンの逆二乗の法則またはフックの直接比例法則（スプリング）。 太陽系の注目すべき特性は、中心星の質量がどの惑星の質量よりもはるかに大きいことです。そのため、惑星系の各メンバーの動きは、次の問題の枠組みの中で高精度に計算できます。太陽とその隣にある唯一の惑星の2つの相互に重力のある物体の動き。 その数学的解決策は知られています。惑星の速度が速すぎない場合、惑星は閉じた周期的な軌道を移動します。これは正確に計算できます。 一般に「N体問題」と呼ばれる3つ以上の物体の運動の問題は、閉じていない軌道での無秩序な運動のためにはるかに困難です。 この軌道のランダム性は基本的に重要であり、たとえば、隕石が小惑星帯から地球にどのように到達するかを理解することを可能にします。
も参照してください
ケプラーの法則;
天の力学;
軌道。 1867年、D。カークウッドは、小惑星帯の空きスペース（「ハッチ」）が太陽からそのような距離にあることに最初に気づきました。ここで、平均的な動きは木星の動きと（整数で）釣り合っています。 言い換えれば、小惑星は、太陽の周りの回転周期が木星の回転周期の倍数になる軌道を避けます。 カークウッドの2つの最大のハッチは、3：1と2：1の比率になります。 ただし、3：2の通約可能性の近くでは、この機能に従ってギルダグループにグループ化された小惑星が過剰に存在します。 また、1：1の通約可能性で、トロイの木馬グループの小惑星が過剰に存在し、ジュピターの軌道を60°前方と60°後方に移動しています。 トロイの木馬の状況は明らかです。木星の軌道にある安定したラグランジュ点（L4とL5）の近くで捕獲されていますが、カークウッドのハッチとギルダグループをどのように説明しますか？ 釣り合いにハッチしかない場合は、小惑星が木星の周期的な影響によって共鳴領域から放出されるというカークウッド自身によって提案された簡単な説明を受け入れることができます。 しかし今、この絵は単純すぎるようです。 数値計算によると、混沌とした軌道は3：1の共鳴に近い空間の領域を貫通し、この領域に入る小惑星の破片は軌道を円形から細長い楕円形に変え、太陽系の中心部に定期的に運びます。 惑星の経路を横切るそのような軌道では、流星物質は火星や地球に衝突する前に長生きせず（わずか数百万年）、わずかなミスで太陽系の周辺に投げ出されます。 したがって、地球に落下する隕石の主な発生源は、小惑星の破片の混沌とし​​た軌道が通過するカークウッドハッチです。 もちろん、太陽系には高度に秩序化された共鳴運動の例がたくさんあります。 これはまさに、惑星に近い衛星が移動する方法です。たとえば、月は、公転周期が軸方向の周期と一致するため、常に同じ半球で地球に面しています。 さらに高度な同期の例は、冥王星-カロンシステムによって与えられます。このシステムでは、衛星だけでなく、地球上でも「1日は1か月に等しい」とされています。 水星の運動は中間的な特徴を持っており、その軸回転と軌道循環は3：2の共振比にあります。 ただし、すべての物体がそれほど単純に動作するわけではありません。たとえば、非球形のハイペリオンでは、土星の引力の影響下で、回転軸がランダムに反転します。 衛星軌道の進化は、いくつかの要因の影響を受けます。 惑星と衛星は点の塊ではなく、拡張されたオブジェクトであり、さらに重力は距離に依存するため、さまざまな距離で惑星から離れた衛星の体のさまざまな部分がさまざまな方法でそれに引き付けられます。 惑星の衛星の側面から作用する引力についても同じことが言えます。 この力の違いが海の潮汐を引き起こし、同期して回転する衛星にわずかに平らな形を与えます。 衛星と惑星はお互いに潮汐変形を引き起こし、これはそれらの軌道運動に影響を及ぼします。 木星の衛星イオ、エウロパ、ガニメデの4：2：1の平均運動共鳴は、ラプラスが天体力学（vol。4、1805）で最初に詳細に研究したもので、ラプラス共鳴と呼ばれています。 ボイジャー1号が木星に接近するほんの数日前、1979年3月2日、天文学者のピール、カシン、レイノルズは「潮汐散逸の作用でイオが溶ける」を発表しました。 4：2：1の共振を維持します。 ボイジャー1号は確かにイオで活火山を発見したので、衛星の表面の画像には隕石クレーターが1つも見えないほど強力です。その表面は、非常に速く噴火で覆われています。
太陽系の形成
太陽系がどのように形成されたかという問題は、おそらく惑星科学で最も難しい問題です。 それに答えるために、その遠い時代に起こった複雑な物理的および化学的プロセスを復元するのに役立つデータはまだほとんどありません。 太陽系の形成の理論は、その機械的状態、化学組成、および同位体年代学データを含む多くの事実を説明しなければなりません。 この場合、形成中の若い星の近くで観察される実際の現象に依存することが望ましい。
機械的状態。惑星は、ほぼ同じ平面にあるほぼ円軌道で、同じ方向に太陽の周りを回転します。 それらのほとんどは、太陽と同じ方向に軸を中心に回転します。 これはすべて、太陽系の前身が回転ディスクであったことを示しています。回転ディスクは、角運動量の保存とその結果としての角速度の増加を伴う自己重力システムの圧縮によって自然に形成されます。 （惑星の角運動量、または角運動量は、その質量と太陽からの距離と軌道速度の積です。太陽の運動量は、その軸回転によって決定され、その質量とその質量の積にほぼ等しくなります。半径にその回転速度を掛けたもの。惑星の軸運動量はごくわずかです。）太陽はそれ自体で太陽系の質量の99％を含んでいますが、約 彼女の角運動量の1％。 理論は、システムの質量の大部分が太陽に集中し、角運動量の大部分が外惑星にある理由を説明する必要があります。 太陽系の形成に利用できる理論モデルは、太陽が最初は現在よりもはるかに速く回転したことを示しています。 次に、若い太陽からの角運動量が太陽系の外側に伝達されました。 天文学者は、重力と磁力が太陽の回転を遅くし、惑星の動きを加速させたと信じています。 2世紀前から、太陽からの惑星距離の規則的な分布に関するおおよその規則（ティティウス・ボーデ規則）が知られていますが、それについての説明はありません。 外惑星の衛星のシステムでは、惑星系全体と同じ規則性をたどることができます。 おそらく、それらの形成のプロセスには多くの共通点がありました。
も参照してくださいボーデ法。
化学組成。太陽系では、化学組成に強い勾配（違い）があります。太陽に近い惑星や衛星は耐火物で構成されており、遠方の物体の組成には多くの揮発性元素が含まれています。 これは、太陽系の形成中に大きな温度勾配があったことを意味します。 化学凝縮の現代の天体物理学モデルは、原始惑星系円盤の初期組成が星間物質と太陽の組成に近いことを示唆しています：質量に関して、最大75％の水素、最大25％のヘリウム、および1％未満他のすべての要素の。 これらのモデルは、太陽系で観察された化学組成の変動をうまく説明しています。 遠方の物体の化学組成は、それらの平均密度、ならびにそれらの表面と大気のスペクトルに基づいて判断することができます。 これは、惑星の物質のサンプルを分析することによってはるかに正確に行うことができますが、これまでのところ、月と隕石からのサンプルしかありません。 隕石を研究することで、原始星雲の化学過程を理解し始めます。 しかし、小さな粒子から大きな惑星が凝集する過程はまだはっきりしていません。
同位体データ。隕石の同位体組成は、太陽系の形成が4.6±1億年前に起こり、1億年しか続かなかったことを示しています。 ネオン、酸素、マグネシウム、アルミニウムなどの元素の同位体の異常は、太陽系を生み出した星間雲の崩壊の過程で、近くの超新星の爆発生成物がそれに侵入したことを示しています。
も参照してください ISOTOPS; SUPERNOVA。
星形成。星は、星間ガスや塵の雲が崩壊（圧縮）する過程で生まれます。 このプロセスはまだ詳細に研究されていません。 超新星爆発からの衝撃波が星間物質を圧縮し、雲の星への崩壊を刺激する可能性があるという観測的証拠があります。
も参照してください重力崩壊。 若い星が安定状態に達する前に、原始星星雲から重力収縮の段階を経ます。 恒星進化のこの段階に関する基本的な情報は、若いおうし座T型星を研究することによって得られます。 どうやら、これらの星はまだ圧縮状態にあり、それらの年齢は100万年を超えていません。 通常、それらの質量は0.2から2太陽質量です。 それらは強い磁気活動の兆候を示しています。 一部のおうし座T型星のスペクトルには、低密度ガスにのみ現れる禁制線が含まれています。 これらはおそらく、星を取り巻く原始星星雲の残骸です。 おうし座T型星は、紫外線とX線の急激な変動が特徴です。 それらの多くは強力な赤外線放射とシリコンのスペクトル線を持っています-これは星が塵の雲に囲まれていることを示しています。 最後に、おうし座T型星は強力な恒星風を持っています。 進化の初期には、太陽もおうし座の段階を通過し、この時期に揮発性元素が太陽系の内部領域から追い出されたと考えられています。 中程度の質量を形成する星の中には、1年以内に光度と殻の放出が大幅に増加するものがあります。 このような現象は、FUオリオンフレアと呼ばれます。 少なくとも一度は、そのような爆発がおうし座T星によって経験されました。 ほとんどの若い星はFUオリオンフレア段階を通過すると考えられています。 多くの人は、爆発の原因を、それを取り巻くガスダストディスクから若い物質の星への降着率が時々増加するという事実に見ています。 太陽がその進化の初期に1つ以上のオリオニアFUタイプのフレアも経験した場合、これは中央太陽系の揮発性物質に強い影響を及ぼしたに違いありません。 観測と計算は、形成中の星の近くに原始星の物質の残骸が常にあることを示しています。 それは、コンパニオンスターまたは惑星系を形成することができます。 確かに、多くの星はバイナリと複数のシステムを形成しています。 しかし、伴侶の質量が太陽の質量の1％（木星の10質量）を超えない場合、そのコアの温度は熱核反応の発生に必要な値に達することはありません。 このような天体は惑星と呼ばれています。
形成の理論。 太陽系の形成に関する科学理論は、潮汐、付加体、星雲の3つのカテゴリーに分類できます。 後者は現在最も関心を集めています。 ブッフォン（1707-1788）によって最初に提案されたと思われる潮汐理論は、星と惑星の形成を直接結び付けていません。 潮汐の相互作用によって太陽を通り過ぎて飛んでいる別の星が、惑星が形成された物質のジェットを太陽から（またはそれ自体から）引き出したと想定されています。 このアイデアは多くの物理的な問題にぶつかります。 たとえば、星から放出された高温の物質は、凝縮するのではなく、噴霧する必要があります。 現在、潮汐理論は、太陽系の機械的特徴を説明できず、その誕生をランダムで非常にまれなイベントとして提示しているため、人気がありません。 降着理論は、若い太陽が、密な星間雲の中を飛んで、将来の惑星系の物質を捕らえたことを示唆しています。 実際、若い星は通常、大きな星間雲の近くにあります。 しかし、降着理論の枠組みの中で、惑星系の化学組成の勾配を説明することは困難です。 18世紀の終わりにカントによって提案された星雲説は、現在最も発展しており、一般的に受け入れられています。 その主なアイデアは、太陽と惑星が単一の回転する雲から同時に形成されたということです。 収縮すると、それは円盤に変わり、その中心に太陽が形成され、周辺に惑星が形成されました。 この考えは、太陽が最初に雲から形成され、次に圧縮されると、遠心力が赤道からガスリングを引き剥がし、後で惑星に凝縮するというラプラスの仮説とは異なることに注意してください。 ラプラス仮説は、200年間克服されていない身体的困難に直面しています。 星雲説の最も成功した現代版は、A。キャメロンと同僚によって作成されました。 彼らのモデルでは、原始惑星状星雲は現在の惑星系の約2倍の大きさでした。 最初の1億年の間、形成された太陽はそれから物質を積極的に放出しました。 このような振る舞いは、プロトタイプの名前にちなんでTタウリ星と呼ばれる若い星の特徴です。 キャメロンのモデルにおける星雲の圧力と温度の分布は、太陽系の化学組成の勾配とよく一致しています。 したがって、太陽と惑星が単一の崩壊する雲から形成された可能性が最も高いです。 密度と温度が高い中央部では耐火物のみが保存され、周辺部では揮発性物質も保存されていました。 これは、化学組成の勾配を説明しています。 このモデルによれば、惑星系の形成は、太陽のようなすべての星の初期の進化を伴うはずです。
惑星の成長。惑星の成長には多くのシナリオがあります。 おそらく、惑星は、微惑星と呼ばれる小さな物体のランダムな衝突とくっつきの結果として形成されました。 しかし、おそらく、重力の不安定性の結果として、小さな天体は大きなグループで一度に大きな天体に統合されました。 惑星がガス状の環境に蓄積したのか、ガスのない環境に蓄積したのかは明らかではありません。 ガス状星雲では、温度降下は滑らかになりますが、ガスの一部が凝縮して塵の粒子になり、残りのガスが恒星風によって一掃されると、星雲の透明度が急激に上昇し、強い温度勾配が発生します。システム。 ガスがダスト粒子に凝縮し、微惑星にダスト粒子が蓄積し、微惑星が惑星とその衛星に降着する特徴的な時期はまだ完全には明らかではありません。
太陽系での生活
太陽系の生命はかつて地球の向こうに存在し、おそらく現在存在していることが示唆されています。 宇宙技術の出現により、この仮説の直接テストを開始することが可能になりました。 水銀は熱すぎて、大気と水が不足していました。 金星も非常に高温です-鉛はその表面で溶けています。 条件がはるかに穏やかな金星の上層雲層での生活の可能性は、単なる空想にすぎません。 月と小惑星は完全に無菌に見えます。 火星に大きな期待が寄せられました。 100年前に望遠鏡で見たとき、細い直線のシステム（「チャネル」）は、火星の表面にある人工灌漑施設について話す理由を与えました。 しかし今、私たちは火星の状態が生命にとって不利であることを知っています：冷たく、乾燥した、非常に希薄な空気、そしてその結果、惑星の表面を殺菌する太陽からの強い紫外線放射。 バイキングの着陸ブロックの計器は、火星の土壌中の有機物を検出しませんでした。 確かに、火星の気候が大幅に変化し、かつては生命にとってより有利だった可能性があるという兆候があります。 火星の詳細な画像は峡谷や川床を連想させる水の浸食の痕跡を示しているため、遠い昔に火星の表面に水があったことが知られています。 火星の気候の長期的な変動は、極軸の傾きの変化に関連している可能性があります。 惑星の温度がわずかに上昇すると、大気は100倍密度が高くなる可能性があります（氷の蒸発のため）。 したがって、火星での生活はかつて存在していた可能性があります。 火星の土壌サンプルを詳細に調査した後にのみ、この質問に答えることができます。 しかし、地球への彼らの配達は難しい仕事です。 幸いなことに、地球上で見つかった数千の隕石のうち、少なくとも12が火星から来たという強力な証拠があります。 それらはSNC隕石と呼ばれます。これは、最初の隕石がシャーゴッティ（インド、シャーゴッティ）、ナクラ（エジプト、ナクラ）、チャシニー（フランス、チャシノイ）の集落の近くで発見されたためです。 南極で見つかったALH84001隕石は他のものよりはるかに古く、多環式を含んでいます 芳香族炭化水素 おそらく生物学的起源のもの。 火星から地球に来たのは、その中の酸素同位体の比率が陸生岩や非SNC隕石と同じではなく、気泡を含むガラスを含むEETA79001隕石と同じであるためと考えられています。 、地球とは異なるが火星の大気に対応する貴ガスの組成。 巨大惑星の大気中には多くの有機分子が存在しますが、固体表面がなければ生命が存在する可能性があるとは信じがたいです。 この意味で、土星の衛星タイタンははるかに興味深いものであり、有機成分を含む大気だけでなく、合成生成物が蓄積する可能性のある固体表面も持っています。 確かに、この表面の温度（90 K）は、酸素の液化により適しています。 したがって、生物学者の注意は、大気がないにもかかわらず、木星の月エウロパによってより引き付けられますが、明らかに、その氷の表面の下に液体の水の海があります。 一部の彗星には、太陽系の形成にまでさかのぼる複雑な有機分子がほぼ​​確実に含まれています。 しかし、彗星での生活を想像するのは難しいです。 ですから、太陽系の生命が地球の外のどこかに存在するという証拠が得られるまでは。 質問をすることができます：地球外生命の探索に関連する科学機器の能力は何ですか？ 現代の宇宙探査機は、遠くの惑星の生命の存在を検出できますか？ たとえば、ガリレオ宇宙船は、重力操作で2回通過したときに、地球上の生命と知性を検出できたでしょうか。 探査機によって送信された地球の画像では、知的な生命の兆候に気付くことはできませんでしたが、ガリレオ受信機によって捕らえられた私たちのラジオ局とテレビ局の信号は、その存在の明白な証拠になりました。 それらは、オーロラ、地球の電離層でのプラズマ振動、太陽フレアなどの自然のラジオ局の放射とは完全に異なり、地球上の技術文明の存在をすぐに裏切っています。 そして、不合理な生活はどのように現れますか？ ガリレオテレビカメラは、6つの狭いスペクトルバンドで地球の画像を撮影しました。 0.73および0.76µmフィルターでは、砂漠や岩石では一般的ではない赤色光の強い吸収により、土地の一部の領域が緑色に見えます。 これを説明する最も簡単な方法は、赤い光を吸収する非鉱物色素のキャリアが惑星の表面に存在することです。 この異常な光の吸収は、植物が光合成に使用するクロロフィルによるものであることは確かです。 太陽系の他のどの体もそのような緑色を持っていません。 さらに、ガリレオ赤外線分光計は、地球の大気中の分子状酸素とメタンの存在を記録しました。 地球の大気中のメタンと酸素の存在は、地球上の生物活性を示しています。 したがって、私たちの惑星間探査機は、惑星の表面で活動的な生命の兆候を検出できると結論付けることができます。 しかし、生命がヨーロッパの氷の殻の下に隠されている場合、通過する車両がそれを検出する可能性は低くなります。
地理辞書